Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 240mw

Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN I Đề tài: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 240 MW II Các số liệu ban đầu: Nhà máy nhiệt điện: tổ máy, tổ công suất 60 MW Biến thiên phụ tải ngày nhà máy: t (h) 0-6 6-12 12-14 14-20 20-24 PNM (%) 70 90 80 100 80 Công suất tự dùng cực đại nhà máy: 5% công suất định mức nhà máy, cos φ =0,88 Phụ tải địa phương: Uđm=10,5 kV, Pmax=11 MW, cos φ =0,89 Gồm: đường dây cáp kép x MW x km, đường dây cáp đơn x MW x km Tại trạm cuối phụ tải địa phương dùng cáp lõi đồng có Smin= 50 mm2 dùng máy cắt có dòng định mức Iđm= 25 kA, thời gian cắt ngắn mạch tc=0,6s Phụ tải trung áp: Uđm= 110 kV, Pmax=110 MW, cos φ =0,87, Gồm: đường dây kép x 30MW, đường dây đơn x 25MW Biến thiên phụ tải hàng ngày (%Pmax): t (h) 0-6 Phụ tải điện áp máy phát 65 Phụ tải điện áp trung áp 70 Hệ thống điện: Uđm= 220 kV 6-12 85 85 12-16 95 90 16-18 100 100 18-24 75 80 - Công suất tổng hệ thống (không kể nhà máy thiết kế): 3200 MVA - Dự trữ quay hệ thống: 8% - Điện kháng ngắn mạch tính đến hệ thống: XHT=0,85 - Nhà máy thiết kế nối với hệ thống đường dây kép dài 100 km III Nhiệm vụ thực hiện: Chọn máy phát điện, tính tốn phụ tải cân công suất Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Xác định phương án chọn máy biến áp, tính tổn thất cơng suất tổn thất điện Tính tốn ngắn mạch, lựa chọn thiết bị nhà máy Tính tốn chọn phương án tối ưu Chọn sơ đồ nối dây thiết bị tự dùng Các vẽ sơ đồ nối điện tự dùng (khổ A1) Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện LỜI NÓI ĐẦU Năng lượng, theo cách nhìn tổng qt rộng lớn, vơ tận Tuy nhiên, nguồn lượng mà người khai thác phổ biến trở nên khan trở thành vấn đề lớn giới Đó để có lượng dùng hộ tiêu thụ, lượng sơ cấp phải trải qua nhiều công đoạn khai thác, chế biến, vận chuyển phân phối Các công đoạn địi hỏi nhiều chi phí tài chính, kỹ thuật ràng buộc xã hội Hiệu suất công đoạn kể từ nguồn lượng sơ cấp đến lượng cuối nói chung thấp Vì đề lựa chọn thực phương pháp biến đổi lượng từ nguồn lượng sơ cấp đến lượng cuối để đạt hiệu kinh tế cao nhu cầu nhiệm vụ người Hệ thống điện phận hệ thống lượng, bao gồm nhà máy điện, mạng điện hộ tiêu thụ điện Trong nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi lượng sơ cấp như: than, dầu, khí đốt, thuỷ … thành điện Hiện nước ta lượng điện sản xuất hàng năm nhà máy nhiệt điện khơng cịn chiếm tỉ trọng lớn thập kỷ 80 Tuy nhiên, với mạnh nguồn nguyên liệu nước ta, tính chất phụ tải đáy nhà máy nhiệt điện… việc củng cố xây dựng nhà máy nhiệt điện nhu cầu giai đoạn phát triển Trong bối cảnh đó, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện tính tốn chế độ vận hành tối ưu nhà máy điện không nhiệm vụ mà củng cố toàn diện mặt kiến thức sinh viên ngành hệ thống điện trước thâm nhập vào thực tế Với yêu cầu vậy, đồ án hoàn thành gồm thuyết minh kèm theo vẽ phần nhà máy nhiệt điện Bản thuyết minh gồm: Phần nội dung thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện chia làm chương Các chương trình bày tồn q trình tính tốn từ chọn máy phát điện, tính tốn cơng suất phụ tải cấp điện áp, cân cơng suất tồn nhà máy, đề xuất phương án nối Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện điện, tính tốn kinh tế - kỹ thuật, so sánh chọn phương án tối ưu đến chọn khí cụ điện cho phương án lựa chọn Trong trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Đức Tùng hướng dẫn cách tận tình để em hồn thành đồ án Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU………………………………………………………………………3 MỤC LỤC………………………………………………………………………… Chương 1: Tính tốn phụ tải cân công suất .…………8 1.1 Chọn máy phát điện 1.2 Tính tốn phụ tải cân cơng suất 1.2.1 Phụ tải toàn nhà máy 1.2.2 Tự dùng nhà máy điện 10 1.2.3 Cấp điện áp máy phát 11 1.2.4 Cấp điện áp trung (110KV) 12 1.2.5 Cân cơng suất tồn nhà máy, công suất phát hệ thống 13 1.3 Chọn phương án nối dây 15 Chương 2: Tính toán chọn máy biến áp 20 A Phương án I 20 2.1.a Chọn máy biến áp 20 2.2.a Phân bố tải cho máy biến áp 21 2.3.a Kiểm tra khả mang tải máy biến áp 22 2.4.a Tính tốn tổn thất điện tỏng máy biến áp 26 B Phương án II: 28 2.1.b Chọn máy biến áp 29 2.2.b Phân bố tải cho máy biến áp 29 2.3.b Kiểm tra khả mang tải máy biến áp: 30 2.4.b Tính tốn tổn thất điện máy biến áp 34 Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Chương 3: Tính tốn dịng điện ngắn mạch lựa chọn thiết bị sơ đồ nối điện phương án 36 A Tính tốn ngắn mạch 36 3.1 Phương án I 36 3.2 Phương án 50 B Lựa chọn thiết bị sơ đồ nối điện 62 Chọn máy cắt điện 62 2.a Tính tốn dịng cưỡng 63 2.b Tính tốn dòng cưỡng 65 Chọn sơ đồ nối điện thiết bị phân phối 68 Chương 4: Tính tốn kinh tế - kỹ thuật Chọn phương án tối ưu 71 Phương án 73 Phương án 74 Chương 5: Lựa chọn khí cụ điện dây dẫn, góp 77 5.1 Chọn máy cắt điện dao cách ly 78 5.2 Chọn dẫn cứng 79 5.2.1 Chọn tiết diện 79 5.2.2 Kiểm tra ổn định động 81 5.3 Chọn sứ đỡ dẫn 83 5.4 Chọn dây dẫn góp mền 84 5.4.1 Chọn tiết diện dây dẫn góp mền 84 5.4.2 Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch 85 5.4.3 Kiểm tra điều kiện vầng quang 90 Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 5.5 Chọn máy biến điện áp máy biến dòng 91 5.5.1 Cấp điện áp 220KV 91 5.5.2 Cấp điện áp 110KV 92 5.5.3 Mạch máy phát 93 5.6 Chọn cáp, kháng máy cắt hợp cho phụ tải địa phương 96 5.6.1 Chọn cáp cho phụ tải địa phương 97 5.6.2 Chọn kháng điện 99 5.6.3 Kiểm tra máy cắt hợp phụ tải địa phương 102 5.7 Chọn chống sét van 103 5.7.1 Chọn chống sét van cho góp 103 5.7.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp 103 Chương 6: Chọn sơ đồ thiết bị tự dùng 105 6.1 Chọn máy biến áp tự dùng 105 6.1.1 Chọn máy biến áp cấp 105 6.1.2 Chọn máy biến áp cấp 2: 107 6.2.Chọn khí cụ điện tự dùng 107 6.2.1 Chọn máy cắt hợp bộ………………………………… ………….107 6.2.2 Chọn áp-tô-mát cho mạch tự dùng cấp 0,4 kV……………………108 Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện CHƯƠNG CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Để đảm bảo chất lượng điện, đặc biệt giữ vững tần số công nghệ 50 Hz điện nhà máy điện phát phải hoàn toàn cân với điện tiêu thụ ( kể tổn thất) Như điều kiện cân công suất quan trọng, thực tế công suất tiêu thụ phụ tải luôn thay đổi, việc biết quy luật biến đổi tức tìm đồ thị phụ tải quan trọng người thiết kế Vận hành nhờ đồ thị phụ tải ta lựa trọn phương án nối điện hợp lý đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Đồ thị phụ tải cịn cho phép chọn cơng suất máy biến áp, phân bố tối ưu công suất nhà máy điện tổ máy nhà máy điện, từ người vận hành chọn phương thức vận hành hợp lý, chủ động lập kế hoạch sửa chữa, đại tu định kỳ thiết bị điện 1.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Theo nhiệm vụ thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có cơng suất 240MW, gồm máy phát điện x 60MW, cos   0,8 , Uđm = 10,5 Chọn máy phát điện loại TB  -60-2 có thông số : Bảng 1.1 Loại máy phát Thông số định mức n S P U (vòng/ph) (MVA) (MW) (kV) 3000 75 60 10,5 TB  -60-2 1.2 cos  0,8 Điện kháng tương đối I (kA) Xd X "d X 'd 4,125 0,146 0,22 1,691 TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 1.2.1 Phụ tải tồn nhà máy Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Nhiệm vụ thiết kế cho nhà máy gồm tổ máy phát nhiệt điện có : PF = 60 MW, cos = 0,8 Do cơng suất biểu kiến tổ máy : SF  PF 60   75MVA cos  0,8 Tổng cơng suất đặt tồn nhà máy là: PNM  PF  4.60  240MW S NM  4S F  4.75  300MVA Từ biểu đồ phát công suất nhà máy, ta tính cơng suất phát nhà máy thời điểm ngày: PNM %  PNM 100 P (t) SNM (t)  NM cosMFD PNM (t)  Bảng biến thiên công suất đồ thị phụ tải toàn nhà máy: Bảng 1.2 Thời gian p, % PNM (MW) SNM (MVA) 0-6 - 12 12 - 14 14 -20 20 - 24 70 168 210 90 216 270 80 192 240 100 240 300 80 192 240 Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 1.2.2 Tự dùng nhà máy điện Theo nhiệm vụ thiết kế phụ tải tự dùng nhà máy chiếm 5% điện phát nhà máy Như lượng tự dùng nhà máy thời điểm ngày: STD (t )  PNMdm  S (t )    0,  0,  NM  100 cos TD  S NMdm    đó: SNM : công suất đặt nhà máy, SNM =300(MVA) Bảng biến thiên công suất đồ thị điện tự dùng nhà máy: Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 10 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Tổng trở dụng cụ đo mắc vào pha này: S 16,1 Z dc = = =0,644(Ω)  Idm Giả sử chiều dài dây dẫn từ máy biến dòng đến dụng cụ đo l = 30 m Do ba pha có máy biến dịng nên chiều dài tính tốn ltt = l = 30 m Tiết diện dây dẫn đồng: S= l tt ρ 30.0,0175 = =3,37(mm ) Z dm -Z dc 0,8-0,064  Ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện S = mm2 Điều kiện ổn định động máy biến dòng kiểu dẫn định ổn định động dẫn Không cần kiểm tra ổn định nhiệt máy biến dịng có dịng điện định mức lớn 1000 A Sơ đồ đấu nối dụng cụ đo vào BU BI 5.6 Chọn cáp, kháng máy cắt hợp cho phụ tải địa phương Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 96 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 5.6.1 Chọn cáp cho phụ tải địa phương Phụ tải cấp điện áp máy phát 10,5 kV bao gồm: đường dây cáp kép x MW x km, cosφ = 0,89 S= P = =5,62(MVA) cosφ 0,89 đường dây cáp đơn x MW x km, cosφ = 0,89 S= P = =3,37(MVA) cosφ 0,89 Tiết diện cáp chọn theo tiêu chuẩn mật độ dòng kinh tế: Scap = Ilvbt J kt Trong đó: Ilvbt : Dịng điện làm việc bình thường Jkt: Mật độ dòng điện kinh tế - Các đường cáp đơn S = 3,37 MVA nên dịng điện làm việc bình thường là: Ilvbt = - S 3,37 = 103 =185,3(A) 3.Udm 3.10,5 Các đường cáp kép có S = 5,62 MVA nên dịng điện làm việc bình thường là: Ilvbt = S 5,62 = 103 =154,5(A) 3.U dm 3.10,5 Từ đồ thị phụ tải địa phương ta tính thời gian sử dụng công suất cực đại: 24  S t i i Tmax  100 365  6.65  85.6  95.4  100.2  75.6  293,5 24.100 Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 97 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Tra bảng ta chọn cáp bọc giấy cách điện có Jkt = 1,2 A/mm2 Tiết diện cáp đơn là: Scáp đơn = 185,3  154, 42 (mm2) 1, Tra bảng ta chọn loại cáp pha lõi đồng, cách điện giấy tẩm dầu nhựa thông chất dẻo không cháy vỏ chì đặt khơng khí có: S = 185 mm2, Uđm = 10,5 kV; Icp = 305 A Tiết diện cáp kép là: Scáp kép = 154,5 =128,75(mm ) 1,2 Tra bảng ta chọn loại cáp pha lõi đồng, cách điện giấy tẩm dầu nhựa thơng chất dẻo khơng cháy vỏ chì đặt khơng khí có: S = 150 mm2, Uđm = 10,5 kV; Icp = 270 A  Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài I'cp =k1.k Icp  Ilvbt Trong đó: K1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ k1 = θ cp -θ 0' θ cp -θ θcp : nhiệt độ phát nóng cho phép θcp = 600C θ’0 : nhiệt độ thực tế nơi đặt cáp θ’0 = 250C θ0 : nhiệt độ tính tốn tiêu chuẩn θ0 = 150C k1 = 60  25  0,88 60  15 Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 98 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện k2: hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song với cáp đơn có k2 = 1, với cáp kép k2 = 0,9 - Với cáp đơn: I’cp = 0,88.1.305 = 268,4 A > Ilvbt = 185,3 A (thỏa mãn) - Với cáp kép: I’cp = 0,88.0,9.270 = 213,84 A > Ilvbt = 154,5 A (thỏa mãn)  Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng làm việc cưỡng Dòng điện làm việc cưỡng qua cáp đứt lộ đường dây: Icb = 2.Ilvbt = 2.154,5 = 309 (A) Ta có: I’cp = kqt.k1.k2.Icp = 1,3.1.0,88.270 = 309 (A) (thỏa mãn) Kết luận: Các cáp chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 5.6.2 Chọn kháng điện Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 99 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện a Chọn kháng điện đường dây Kháng điện đường dây chọn theo tiêu chuẩn sau: + Điện áp: UđmK = 10,5 kV + Dòng điện: IđmK = Icb - Xác định dòng cưỡng qua kháng: Dòng cưỡng qua kháng giả thiết cố kháng điện Lúc công suất qua kháng lại là: SuFmax 11 = =0,68(kA) 3.Udm 0,89 3.10,5 Icb = Ta chọn kháng điện PbA_10_750 - Xác định XK% kháng Trong chương tính ngắn mạch ta tính dòng ngắn mạch điểm N4: I”N4 = 63,8 kA Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là: X HT = 100 =0,086 3.10,5.63,8 Điện kháng cáp là: Xc1 = 0,074.2 100 = 0,134 10,52 Dòng ổn định nhiệt cáp là: Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 100 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện I nhS1 = S1.C1 t1 Trong đó: S1: tiết diện cáp = 150 mm2 C1: hệ số cáp, C = 141 T1: thời gian cắt MC1: t1 = 0,6 s Dòng điện cắt máy cắt hợp Icđm = 25 kA Thời gian cắt máy cắt nhỏ cấp so với máy cắt nên: tMC2 = 0,6 – 0,3 = 0,3 s I nhS1 = 150.141 =27,3(kA) 0,6 I nhS2 = Scc C 50.141 = =12,871(kA) t2 0,3 Ta phải chọn kháng có XK% cho hạn chế dòng ngắn mạch nhỏ dòng cắt định mức máy cắt chọn, đồng thời đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp có tiết diện chọn I"N5  (Icdm1 ,InhS1 ) I"N6  (Icdm2 ,InhS2 ) Vậy ta chọn kháng có XK% cho ngắn mạch N5 thí có dịng ngắn mạch nhỏ 25 kA - Khi ngắn mạch N5 điện kháng tính đến điểm ngắn mạch là: X∑ = X K =X  Icb 100 = =0,22 I N 25.10,5 -X HT =0,22-0,086=0,134 X K %=X K IdmK 0,75 100%=0,134 .100=1,83% Icb 5,5 Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 101 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Vậy ta chọn kháng đơn loại PbA-10-750-4 b Kiểm tra kháng vừa chọn + Điện kháng tương đối kháng vừa chọn: X K =X K % Icb 100 =0,04 =0,293Ω Idm 3.10,5.0,75 + Dòng ngắn mạch N5: I"N5 = Icb 5,5 = =14,51(kA) X HT +X K 0,086+0,293 Thỏa mãn điều kiện: I"N5  I MC1 =25(kA) I"N5  I nhS1 =27,3(kA) + Dòng ngắn mạch N6: I"N5 = Icb 5,5 = =10,72(kA) X HT +X K +X c1 0,086+0,293+0,134 Thỏa mãn điều kiện: I"N6  IMC2 =25(kA) I"N6  InhS1 =12,871(kA) Kết luận: Vậy kháng điện vừa chọn đảm bảo yêu cầu 5.6.3 Kiểm tra máy cắt hợp phụ tải địa phương Dòng điện ngắn mạch N5: I"N5 = Icb 5,5 = =14,51(kA) X HT +X K 0,086+0,293 Dòng điện xung kích N5: Ixk = 2.1,8.14,51=36,97(kA) Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 102 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Loại máy cắt điện dầu trạm địa phương theo đầu có thông số sau: Loại máy cắt Uđm (kV) Iđm (kA) Icđm (kA) Ildd (kA) BMП-10-1250-20 10 5600 20 64 Kết luận: Máy cắt chọn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật 5.7 Chọn chống sét van Chống sét van thiết bị ghép song song với thiết bị điện dùng để bảo vệ chống điện áp khí Khi xuất điện áp, phóng điện trước làm giảm trị số điện áp đặt cách điện thiết bị hết điện áp tự động dập hồ quang điện xoay chiều, phục hồi trạng thái làm việc bình thường 5.7.1 Chọn chống sét van cho góp Trên góp 220 kV 110 kV đặt chống sét van với nhiệm vụ quan trọng chống điện áp truyền từ đường dây vào trạm Các chống sét van chọn theo điện áp định mức mạng Trên góp 110 kV ta chọn chống sét van loại PBC-110 có Uđm = 110 kV, đặt ba pha 5.7.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp a Chống sét van cho MBA tự ngẫu Các máy biến áp tự ngẫu có liên hệ điện cao áp trung áp nên sóng điện áp truyền từ cao áp sang trung áp ngược lại Vì đầu cao áp trung áp máy biến áp tự ngẫu ta phải đặt chống sét van - Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu ta chọn chống sét van loại PBC-220 có Uđm = 220 kV, đặt pha - Phía trung áp máy biến áp tự ngẫu ta chọn chống sét van loại PBC-110 có Uđm = 1100 kV, đặt pha Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 103 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện b Chọn chống sét van cho MBA cuộn dây Mặc dù góp 220 kV đặt chống sét van đơi có đường sét có biên độ lớn truyền vào trạm, chống sét van phóng điện Điện áp dư cịn lại truyền đến cuộn dây máy biến áp lớn phá hỏng cách điện cuộn dây, đặc biệt phần cách điện gần trung tính trung tính cách điện Vì trung tính máy biến áp cuộn dây cần đặt chống sét van Tuy nhiên, điện cảm máy biến áp, biên độ đường sét đến điểm trung tính giảm phần Do chống sét van đặt trung tính chọn có điện áp giảm cấp Từ ta chọn chống sét van loại PBMГ-110 có Uđm = 110 kV Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 104 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện CHƯƠNG CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG Để sản xuất điện nhà máy điện tiêu thụ phần điện cho cấu tự dùng đảm bảo hoạt động phát điện như: chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu, bơm nước tuần hồn, quạt gió, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu… Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: dạng nhiên liệu, áp suất ban đầu, kiểu công thức tuabin… chiếm khoảng 5-8% tổng điện sản xuất Tập hợp máy công tác truyền động động điện, lưới điện, thiết bị phân phối, máy biến áp, giảm áp, nguồn lượng độc lập, hệ thống điều khiển, tín hiệu, thắp sáng… tạo thành hệ thống điện tự dùng nhà máy điện với yêu cầu bản: độ tin cậy cao, phù hợp yêu cầu kinh tế Các máy công tác động điện tương ứng nhà máy nhiệt điện (ngưng hay trích hơi) chia làm phần khơng - Những máy công tác đảm bảo làm việc lò tuabin tổ máy - Những máy cơng tác phục vụ chung khơng có liên quan trực tiếp đến lò tuabin, lại cần thiết cho làm việc nhà máy Đối với nhà máy điện thiết kế ta dùng cấp điện áp tự dùng 6KV 0,4 KV nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, số phân đoạn cuộn hạ phía máy cắt phận máy phát máy biến áp tự ngẫu 6.1.CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG 6.1.1 Chọn máy biến áp cấp Các máy biến áp cấp có nhiệm vụ nhận điện từ góp 10,5 KV cung cấp cho phụ tải tự dùng cấp điện áp 6KV Còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4 KV Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 105 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Từ cơng suất chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại động cấp điện áp 6KV tổng công suất máy biến áp cấp nối tiếp với Sdm   P1 Hệ số k1 + S2 k n1.cosφ k1 lúc làm việc bình thường chiếm khoảng 0,9 n1.cosφ Hệ số đồng thời K2 0,9 Nên ta có Sđm ≥(ΣP1 + ΣS2).0,9 Trong đó: ΣP1: tổng cơng suất tính tốn máy cơng cụ với động 6KV nối vào phân đoạn xét (KW) ΣP2: tổng công suất tính tốn máy biến áp cấp nối vào phân đoạn xét (MVA) 0,9: hệ số xét đến không đồng thời đầy tải máy cơng tác có động 6KV máy biến áp cấp - Trong phạm vi thiết kế, nên ta chọn công suất máy biến áp tự dùng cấp I theo công suất tự dùng cực đại tồn nhà máy Stdmax = 13,64 MVA Bốn máy cơng tác có cơng suất: 1 SdmB  Stdmax = 13,64=3,41(MVA) 4 Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thơng số sau: Loại TM Sđm Điện áp (kV) Tổn thất (MVA) Cao Hạ ΔP0 ΔPN 4000 10 6,3 5,45 33,5 UN (%) I0 (%) 6,5 0,9 * Công suất máy biến áp dự trữ cấp chọn phù hợp với chức Máy biến áp dự trữ cấp không dùng thay máy biến áp công tác sửa chữa mà cung cấp cho hệ thống tự dùng trình hoạt động dừng lị Do cơng suất cần chọn là: Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 106 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện SdmBdt =1,5 .13,64=5,115(MVA) Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thơng số sau: Loại Sđm Điện áp (kV) Tổn thất (MVA) Cao Hạ ΔP0 ΔPN 6000 10 6,3 7,65 46,5 TM UN (%) I0 (%) 6,5 0,8 6.1.2 Chọn máy biến áp cấp Các máy biến áp tư dùng cấp dùng để cung cấp cho phụ tải cấp điện áp 380/220V chiếu sáng Công suất loại phụ tải thường nhỏ nên công suất máy biến áp thường chọn laọi có cơng suất từ: 630÷ 1.000 KVA Loại lớn thường khơng chấp nhận giá thành lớn, dịng ngắn mạch phía thứ cấp lớn Gii thiết phụ tải chiếm 10% công suất phụ tải cấp Khi ta chọn cơng suất máy là: SdmB2 = 10 4000=400(kVA) 100 Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thơng số sau: Loại TC31000/10 Sđm Điện áp (kV) Tổn thất (MVA) Cao Hạ ΔP0 ΔPN 1000 0,4 11,2 UN (%) I0 (%) 5,5 1,5 6.2.CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN TỰ DÙNG 6.2.1 Chọn máy cắt hợp bộ: Để chọn máy cắt hợp ta tính dịng điện ngắn mạch N7 máy biến áp tự dùng cấp I, với nguồn cung cấp hệ thống máy phát điện nhà máy Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 107 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Trong chương tính ngắn mạch ta tính dịng ngắn mạch điểm N4: I”N4 = 63,8 kA Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là: X HT = 100 =0,086 3.10,5.63,8 - Điện kháng máy biến áp tự dùng: XB = U N % Scb 6,5 100 = =1,625 100 Sdm 100 - Dòng điện ngắn mạch điểm N7: I"N7 = 100 =5,36(kA) 3.6,3.(0,086+1,625) - Dịng điện xung kích điểm N7: IxkN7= 2.1,8.5,36=13,64(kA) Coi dòng điện làm việc cưỡng dòng điện làm việc mạch dự phòng khởi động dừng lò: Icb = SdmB1 6000 = =550  A  3.U 3.6,3 Vậy ta chọn loại máy cắt điện dầu có thơng số sau: Loại máy cắt Uđm (kV) Iđm (A) Icđm (kA) Ildđ (kA) BMПП-10-1600-20 10 1600 20 52 Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt dịng định mức máy cắt lớn 1000 A 6.2.2 Chọn áp-tô-mát cho mạch tự dùng cấp 0,4 kV Áp-tô-mát chọn theo điều kiện: + Uđm  Uđm mạng = 0.4 kV + Iđm  I lvmax Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 108 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện + Icắt đm  I’’N Iđm.Ap-to-mat = IđmB2 = 1000 =1443,38(A) 3.0,4 Để chọn dòng cắt định mức ap-to- mat ta tính dịng ngắn mạch 0.4 kV, điểm N8 Lúc coi MBA tự dùng cấp II nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch Sơ đồ thay thế: ZB =R B +j.X B = ZB = 2 ΔPN U dm U N %.U dm 10 +j .104 S2dm Sdm 11,2.0,42 5,5.0,42 10 +j .104 =1,792+j.8,8 1000 1000 ZB = 1,7922 +8,82 =8,98(mΩ) Dòng ngắn mạch N8: I"N8 = 400 =44,54(kA) 8,98.10-3 Chọn áp-tô-mát loại M20 hãng Merlin Gerin sản xuất Bảng thông số áp-tô-mát: Loại Số cực Uđm (V) Iđm (A) IcắtN (kA) M20 690 2000 55 Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 109 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57 110