Tinh toan dong dien ngan mach va lua chon thiet 156018

Tính toán thiết kế nhà máy điện

toán phụ tải và cân bằng công suất

Ch-ơng 1 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất là một phần rất quan trọng trong nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp Nó quyết định tính đúng, sai của toàn bộ quá trình tính toán sau Ta sẽ tiến hành tính toán cân bằng công suất theo công suất biểu khiến S dựa vào đồ thị phụ tải các cấp điện áp hàng ngày vì hệ số công suất cos các cấp điện áp không giống nhau.

Nhà máy điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là 60 (MW) ta sẽ chọn các máy phát cùng loại, điện áp định mức bằng 10,5 (KV).

Bảng tham số máy phát điện:

170 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Thông số định mức Điện kháng tơng đối n

1.2.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

1.2.1 Tính toán phụ tải địa phơng 10,5 (KV)

Ta tính toán theo công thức:

Do đó ta có bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải nh sau:

 Đồ thị phụ tải địa phơng

1.2.2 Cấp điện áp trung áp (110KV)

Phụ tải bên trung gồm 2 đờng dây kép và 2 đờng dây đơn

Pmax = 100 (MW) ; cos = 0,8 Công thức tính:

0 4 10 14 18 24 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải

 Đồ thị phụ tải trung áp

1.2.3 Phụ tải toàn nhà máy

Nhà máy có 4 tổ máy có SđmF = 75 (MW) Do đó công suất đặt của nhà máy là:

Bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải toàn nhà máy

 Đồ thị phụ tải toàn Nhà máy

1.2.4 Tự dùng của nhà máy điện

Trong đó  = 8% từ đó ta có bảng biến thiên công suất và đồ thị điện tự dùng nh sau: t (h) 0  8 8  12 12  14 14  20 20  24

0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

1.2.5 Cân bằng công suất toàn nhà máy, công suất phát về hệ thèng

Bỏ qua tổn thất công suất, từ phơng trình cân bằng công suất ta có công suất phát về hệ thống

Từ đó ta có bảng tính toán phụ tải và cân bằng công toàn nhà máy

 Đồ thị phụ tải hệ thống

 Đồ thị phụ tải tổng hợp

STD Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

- Phụ tải điện áp trung nhỏ nhất là 78,5 (MVA), lớn hơn công suất định mức của 1 máy phát (75 (MVA)) nên ta có thể ghép ít nhất một bộ máy phát và phía thanh góp này và cho vận hành định mức liên tục.

- Phụ tải điện áp máy phát 1

2 P dp ≤15 %P dmF của máy phát

(MW) Vậy ta có thể dùng sơ đồ bộ

- Cấp điện áp cao áp (220 kV) và trung áp (110 kV) là lới trung tính trực tiếp nối đất nên dùng máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu sẽ có lợi hơn Máy biến áp này liên hệ với nhau cả về điện và về từ Khả năng phát triển của nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh vị trí nhà máy, địa bàn của phụ tải nhà máy, nguồn nhiên liệu Riêng về phần nhà máy hoàn toàn có khả năng phát triển thêm phụ tải ở các cấp điện áp có sẵn.

1.3.Chọn các phơng án nối dây

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện Nó quyết định những đặc tính kinh tế và kỹ thuật của nhà máy thiết kế Cơ sở để vạch ra các phơng án bảng phụ tải tổng hợp, đồng thời tuân theo những yêu cầu kỹ thuật chung.

- Với cấp điện áp cao 220 KV và để liên hệ với trung ta dùng hai máy biến áp liên lạc loại từ ngẫu.

- Có thể ghép bộ máy biến áp vào thanh góp 110 KV Vì phụ tải cực tiểu cấp này lớn hơn công suất định mức của một máy phát.

- Phụ tải điện áp máy phát lấy rẽ nhánh từ các đầu cực của máy phát- máy biến áp từ ngẫu.

- Không nối bộ hai máy phát với một máy biến áp vì công suất của một bộ nh vậy sẽ lớn hơn dự trữ quay của hệ thống. Để hạn chế dòng ngắn mạch bình thờng, hai máy biến áp này làm việc riêng rẽ ở phía 10,5 KV và mỗi máy cung cấp cho một nửa phụ tải địa phơng. Trong trờng hợp một máy bị sự cố thì máy biến áp còn lại sẽ cung cấp cho toàn bộ phụ tải địa phơng.

Nh vậy ta có thể đề xuất bốn phơng án sau để lựa chọn;

Phơng án này phía 220 kV ghép 1 bộ máy phát điện - máy biến áp 2 dây quấn Để làm nhiệm vụ liên lạc giữa phía cao và trung áp ta dùng máy biến áp từ ngẫu Phía 110 KV ghép 1 bộ máy phát điện - máy biến áp hai dây quÊn.

Phơng án này hai tổ máy đợc nối với thanh góp 220 (kV) qua máy biến áp liên lạc Còn phía 110 (kV) đợc ghép 2 bộ máy phát điện - máy biến áp hai d©y quÊn.

F1 F2 STD F3 F4 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Ghép vào phía 220 (kV) và 110 (kV) mỗi phía 2 bộ máy phát điện máy biến áp hai quộn dây giữa cao và trung áp ta dùng 2 máy biến áp từ ngẫu, phía hạ của máy biến áp liên lạc cung cấp cho phụ tải địa phơng.

S§P Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Phơng án này phía 220KV đặt 2 bộ MFĐ - MBA 2 dây quấn và để liên lạc từ cao - trung áp ta đặt 2 bộ MFĐ-MBA từ ngẫu

- Độ tin cậy cung cấp đợc đảm bảo.

- Công suất từ bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây bên 220 (kV) đợc truyền trực tiếp lên hệ thống, tổn thất không lớn.

- Đầu t cho bộ cấp điện áp cao hơn sẽ đắt tiền hơn.

- Độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo, giảm đợc vốn đầu t do nối bộ ở cấp điện áp thấp hơn thiết bị rẻ tiền hơn.

- Phần công suất thừa bên trung đợc truyền qua MBA từ ngẫu lên hệ thống Nếu hệ thống yêu cầu hai máy F3, F4 phát hết công suất thì hệ thống nhận công suất phải qua 2 lần MBA

- LÇn nhÊt: Qua 2 MBA 2 d©y quÊn B3, B4

- LÇn hai: Qua 2 MBA tõ ngÉu B1, B2

- Số lợng MBA nhiều đòi hỏi vốn đầu t lớn, đồng thời trong quá trình vận hành phức tạp và xác suất MBA bị sự cố, tổn thất công suất lớn.

- Khi sự cố bên trung thì MBA tự ngẫu chịu tải qua cuộn dây chung lớn so với công suất của nó.

- Liên lạc giữa phía cao và phía trung kém

- Các bộ MFĐ-MBA nối bên phía 220 kV sẽ đắt tiền do tiền đầu t cho thiết bị ở điện áp cao.

- Sơ đồ thanh góp phía 220 kV nhiều loại thiết bị dẫn đến tổn thất lớn, vốn đầu t lớn, vận hành phức tạp.

- Khi sự cố MFĐ-MBA liên lạc thì bộ còn lại chịu tải quá lớn do yêu cầu phụ tải bên trung lớn.

Qua phân tích ở trên ta chọn phơng án 1 và phơng án 2 để tính toán tiếp, phân tích kỹ hơn về kỹ thuật và kinh tế nhằm chọn ra sơ đồ nối điện chính cho nhà máy điện đợc thiết kế.

220 KV 110 KV Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

toán chọn máy biến áp

Ch-ơng 2 Tính toán chọn máy biến áp Tính toán chọn máy biến áp

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện, công suất của chúng rất lớn, bằng 4 đến 5 lần tổng công suất của máy phát điện Do đó vốn đầu t cho máy biến áp nhiều nên ta mong muốn chọn số lợng máy biến áp ít, công suất nhỏ mà vẫn đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ.

 Bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây

 Máy biến áp tự ngẫu:

1 α S thõamax (MVA) Víi S thõamax = S®mF = 75 (MVA)

Từ đó ta có bảng tham số của máy biến áp phơng án 1 nh sau:

MVA Điện áp cuộn dây KV Tổn thất KW U N % I 0 %

2.1.2 Phân bố tải cho các máy biến áp Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta cho B1, B4 làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng suất năm

(MVA) Đồ thị phụ tải các phía của MBA TN B2, B3 theo thời gian t

* Phía hạ: SH(t) = ST(t) + SC(t) (MVA)

Ta có bảng phân bố công suất:

2.1.3 Kiểm tra khả năng mang tải của máy biến áp

Công suất định mức của MBA chọn lớn hơn công suất thừa cực đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải bình thờng

Sự cố gây nguy hiểm nhất là khi ST = STmax = 125 (MVA)

Khi đó ta có: SHT = 140,29 (MVA)

* Ta xét các sự cố sau:

- Khi sự cố MBA B4 mỗi máy biến áp tự ngẫu cần phải tải một lợng công suất là:

(MVA) Bình thờng mỗi máy biến áp tự ngẫu tải đợc một lợng công suất là:

Do vậy nên máy biến áp không bị quá tải.

 Phân bố công suất khi sự cố cho B 4

Phía trung của máy biến áp từ ngẫu phải tải một lợng công suất là:

2 STmax = 62,5 (MVA) Lợng công suất từ máy phát F2 (F3) cấp lên phía hạ của B2(B3)

4 24 = 63,645 (MVA) Lợng công suất máy phát lên phía cao của B2(B3)

SCB2(B3) = SHB2(B3) - STB2(B3) = 63,645 - 62,5 = 1,145 (MVA) Lợng công suất toàn bộ nhà máy phát vào hệ thống là

 Lợng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh góp cao áp còn thiếu so với lúc bình thờng là:

- 71,29 = 140,29 - 71,29 = 69 (MVA) Công suất dự trữ của hệ thống là SdtrHT = 360 (MVA)

64,29 MVA Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

 Điều kiện kiểm tra sự cố

Khi sự cố MBA B2 (hoặc B3) máy biến áp từ ngẫu còn lại phải tải một l- ợng công suất là :

S = STmax - SB4 = 125 - 69 = 56 (MVA) Bình thờng mỗi máy biến áp tự ngẫu tải đợc một lợng công suất là:

Do vậy MBA không bị quá tải.

 Phân bố công suất khi sự cố B 2 (hoặc B 3 )

* Phía trung của MBA TN phải tải sang thanh góp trung áp một lợng công suất:

* Lợng công suất từ MF F2(F3) cấp lên phía hạ của B2(B3)

* Lợng công suất F2(F3) phát lên phía cao của B2(B3)

* Lợng công suất toàn bộ nhà máy phát vào hệ thống là:

* Lợng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh góp cao áp còn thiếu so với lúc bình thờng là:

Các máy biến áp đã chọn cho phơng án 1 hoàn toàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, làm việc tin cậy, không có tình trạng MBA làm việc bị quá tải.

2.1.4 Tính toán tổn thất điện năng trong các MBA

Tổn thất MBA gồm 2 phần

- Tổn thất sắt không phụ thuộc phụ tải của MBA và bằng tổn thất không tải của nó.

- Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc phụ tải của MBA.

Công thức tính tổn thất điện năng trong MBA cho 1 năm là :

 Đối với máy biến áp hai cuộn dây :

 §èi víi MBA tù ngÉu

2 ti+ ΔPP N−H S 2 Hi ti ) Trong đó: n: Số MBA làm việc song song

P0: Tổn thất không tải trong MBA (kW) T: Thời gian tổn thất trong 1 năm = 8760 (h)

PN: Tổn thất ngắn mạch (KW)

SđmB : Công suất định mức của MBA ( MVA)

SC, ST, SH: công suất qua cuộn cao, trung, hạ của MBA tự ngẫu trong khoảng thời gian ti

Sbộ: Công suất truyền qua MBA

PNC = 0,5.(PN C-T + ΔPP NC−H α 2 − ΔPP NT−H α 2 )

Dựa vào bảng thông số MBA và bảng phân phối công suất ta tính tổn thất điện năng trong các MBA nh sau:

 Máy biến áp ba pha hai cuộn dây

Máy biến áp B1 và B4 luôn làm việc với công suất truyền tải qua nó SB 69 (MVA) trong cả năm do đó:

* Máy biến áp tự ngẫu:

Nh vậy tổng tổn thất điện năng một năm trong các máy biến áp là

Từ đó ta có bảng tham số MBA cho phơng án 2 nh sau:

MV A Điện áp cuộn d©y kV

2.2.2 Phân bố tải cho các MBA Để vận hành thuận tiện và kinh tế cho B3, B4 làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng suốt năm

4 Std max = 69 (MVA) Đồ thị phụ tải phía MBA tự ngẫu B1, B2 theo thời gian t :

- Phía hạ : SH = ST(t) + SC(t)

2.2.3 Kiểm tra khả năng mang tải của MBA

Công suất định mức của MBA chọn lớn hơn công suất thừa cực đại nên không cần kiểm tra điều kiện qúa tải bình thờng.

Sự cố nguy hiểm nhất là khi ST = ST max = 125 (MVA)

- Điều kiện kiểm tra sự cố

Khi sự cố MBA B3(hoặc B4) mỗi máy biến áp tự ngẫu cần phải tải một lợng công suất là :

(MVA) Bình thờng mỗi MBA tự ngẫu tải đợc một lợng công suất là:

 Do vậy nên máy biến áp không bị quá tải

- Phân bố công suất khi sự cố B 3 (B 4 )

Phía trung MBA TN phải tải sang thanh góp trung áp một lợng công suÊt:

= 0,5 (125 - 69) = 28 (MVA) Lợng công suất từ máy phát F1(F2) cấp lên phía hạ của B1(B2)

= 63,45 (MVA) Lợng công suất toàn bộ nhà máy vào hệ thống là:

Lợng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh góp cao áp còn thiếu so với lúc bình thờng là:

Ta thÊy: Sdtr HT = 360  SthiÕu = 73,391 (MVA)

- Kiểm tra điều kiện sự cố B 1 (hoặc B 2 )

Khi sự cố MBA B1 (hoặc B2) máy biến áp tự ngẫu còn lại phải tải một l- ợng công suất là:

S = ST max - SB3 - SB4 = 125 - 69 - 69 = -13 (MVA)

* Vậy lúc này phía cao áp phải nhận bên trung áp về một lợng công suất là: 13 (MVA)

Bình thờng mỗi máy biến áp tự ngẫu tải đợc một lợng công suất là:

Công suất định mức của máy biến áp lớn hơn công suất thực cần khi sự cè

 Do vậy MBA không bị quá tải.

* Phía trung của MBA TN phải nhận một lợng công suất từ trung áp về là:

ST B1(B2) = STmax - SB4 - SB3 = 125 - 2 69 = -13 (MVA)

* Lợng công suất từ máy phát F1 ( F2 ) cấp lên phía hạ B1 ( B2 ) là :

* Lợng công suất máy phát lên phía cao của B1 (B2)

* Lợng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh góp cao áp còn thiếu là:

- SCB1 (B2) = 140,29 - 71,29 = 69 (MVA) Lợng công suất nhà máy phát lên hệ thống chính bằng SCB1(B2)

Ta thÊy: Sdtr HT = 360  SthiÕu = 71,29 (MVA)

2.2.4 Tính tổn thất điện năng trong các MBA

Tổn thất trong MBA gồm hai phần:

- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của MBA và bằng tổn thất không tải của nó.

- Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải của MBA Công thức tính tổn thất điện năng trong MBA là:

 §èi víi MBA hai cuén d©y :

 §èi víi MBA tù ngÉu :

2+ΔPP NT S Ti 2 + PN H S Hi

Trong đó: n: Số MBA làm việc song song

P0: Tổn thất không tải trong MBA (kW) T: Thời gian tổn thất trong 1 năm = 8760 (h)

PN: Tổn thất công suất ngắn mạch (kW)

SđmB : Công suất định mức của MBA ( MVA)

Sc , ST , SH , công suất qua cuộn cao, trung, hạ, của MBA từ ngẫu trong khoảng thời gian ti.

Sbộ: Công suất truyền qua bộ MBA

PN.C = 0,5 ( ΔPP N C− T + ΔPP α NC− 2 H − ΔPP N T −H α 2 )

 Dựa vào bảng thông số MBA và bảng phân phối công suất ta tính tổn thất điện năng trong các MBA nh sau:

* Máy biến áp B3 và B4 luôn làm việc với công suất truyền qua nó

Sbộ = 69 (MVA) trong cả năm, do đó:

* Máy biến áp từ ngẫu Cho UN.C - T = 380  PN.C-H = PN T- H 1

Nh vậy tổng tổn thất điện năng một năm trong các MBA là

Tính toán dòng điện ngắn mạch và lựa chọn thiết bị của sơ đồ nối điện chính các phơng án

Ch-ơng 3 Tính toán dòng điện ngắn mạch và Tính toán dòng điện ngắn mạch và lựa chọn thiết bị của sơ đồ nối điện chính lựa chọn thiết bị của sơ đồ nối điện chính các ph các phơng án ơng án

3.1.mục đích Tính toán ngắn mạch

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện và dây dẫn của nhà máy đảm bảo các tiêu chuẩn ổn định động và ổn định nhiệt khi ngắn mạch.

Khi chọn sơ đồ để tính toán dòng ngắn mạch đối với mỗi khí cụ điện cần chọn 1 chế độ làm việc nặng nề nhất nhng phải phù hợp với điều kiện làm việc thực tế Dòng điện tính toán ngắn mạch để chọn khí cụ điện là dòng điện ngắn mạch 3 pha.

 Chọn các đại lợng cơ bản

3.2.1 Chọn các điểm ngắn mạch

Chọn điểm ngắn mạch N1: Để chọn khí cụ điện phía 220 (kV) có nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống

Chọn điểm ngắn mạch N2: Để chọn khí cụ điện cho phía 110 (kV) có nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.

 Chọn điểm ngắn mạch N3: Để chọn khí cụ điện mạch hạ áp của máy biến áp liên lạc coi nh F2 nghỉ nguồn cung cấp là các máy phát điện khác phát vào hệ thống

 Chọn điểm ngắn mạch N3’: Để chọn khí cụ điện trong máy phát điện.

 So sánh hai điểm ngắn mạch N3 và N’3 dòng ngắn mạch nào có giá trị lớn hơn thì dùng để chọn khí cụ đIện.

 Điểm ngắn mạch N4 : để chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng và phụ tải địa phơng Thực ra dòng ngắn mạch tại N4 là tổng của hai dòng N3 và N’3 Xác định các đại lợng tính trong hệ tơng đối cơ bản

- Chọn Ucb1 = 230 (kV) ; Scb = 100 (MVA)

Ucb1 = 115 (kV) ; Ucb = Utb ®m (kV)

Ucb3 = 10,5 (kV) + Điện kháng của hệ thống:

220 kV 110 kV Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

3000 =0 , 018 + Điện kháng của đờng dây kép :

230 2 =0 , 038 + Điện kháng của máy phát :

+ Điện kháng của MBA 2 dây quấn

80 =0 , 138 + Điện kháng của MBA tự ngẫu 3 pha B2, B3

200 ( U NC−H α % − U NT −H % α −U NC−T % ) S S dmB cb

3.2.2 Tính toán ngắn mạch theo đờng cong tính toán

Sơ đồ nối điện và sơ đồ thay thế

X1 /0,056 N1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

3.2.2 Tính ngắn mạch tại thời điểm N 1

Do tính đối xứng với điểm ngắn mạch nên ta có

X5 = XF + XB4 110= 0,131 + 0,2 = 0,331 Nhập 2 nguồn E2,3 và E4

ETH E1,2,3,4 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Ta có sơ đồ rút gọn

- Điện kháng tính toán tổng trong hệ tơng đối cơ bản quy đổi về hệ tơng đơng.

Vì vậy ta sử dụng đờng cong tính toán

100 = 0,369 < 3 Vì vậy t a sử dụng đờng cong tính toán

* Dòng ngắn mạch tổng tải N1 là:

 IN1” = 6,54 ( KA) Dòng xung kích tạI N1 là : ixk = 2 kxk IN1” = 2 1,8 6,54 = 16,65 ( KA)

3.2.3 Tính dòng ngắn mạch tại N 2

Từ sơ đồ thay thế ta có sơ đồ tơng đơng

Vậy ta có sơ đồ rút gọn:

> 3 Nên dòng ngắn mạch phía hệ thống lúc này là:

 Điện kháng tính toán về phía máy phát :

Vì XttNM = 0,176 < 3  Ta sử dụng đờng cong tính toán I”ckox = 2,55; I”ck* = 5,4

 Dòng ngắn mạch tại N 2 là:

 Dòng xung kích tại N 2 ixkN2 = √ 2.k xk I rSub { size 8{N2} } = sqrt {2} } {¿ 1,8 12,35 = 31,43 (kA) 925

X1/ 0,056 EHT Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

3.2.5 Tính toán ngắn mạch tại điểm N 3 :

Sơ đồ thay thế và các biến đổi tơng đơng.

E1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

X11/0,63 ETH Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Ta có sơ đồ đơn giản cuối cùng.

- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống:

100 ,9>3 Dòng ngắn mạch phía hệ thống lúc này là:

 Điện kháng tính toán phía nhà máy.

Ta sử dụng đờng cong tính toán

 Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp.

 Dòng ngắn mạch tại N3 là:

 Dòng điện xung kích tại N3 là:

3.2.6 Tính ngắn mạch tại điểm N 3 ’

XF = 0,2. Điện kháng tính toán:

Ta sử dụng bảng đờng cong tính toán.

 Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp:

 Dòng điện xung kích tại N3’ là:

1030 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội iXK = √2.K XK I N

3.2.7 Tính ngắn mạch tại điểm N 4

'' 15,28 + 11,13 = 26,41 (kA) Dòng điện xung kích: iXK = iXKN3 + i XKN 3 ' = 38,9 + 76,47 = 115,37 (kA)

Ta có bảng tính toán ngắn mạch cho phơng án 1:

Dòng điện Điểm ngắn mạch

 Chọn điểm ngắn mạch N1: Để chọn khí cụ điện phía 220 (kV) chọn nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.

 Chọn điểm ngắn mạch N2: để chọn khí cụ điện cho phía 110 (kV) có nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.

 Chọn điểm ngắn mạch N3: Để chọn khí cụ điện mạch hạ áp của máy biến áp liên lạc coi nh máy F1 nghỉ nguồn cung cấp là các máy phát điện khác phát vào hệ thống.

 Chọn điểm ngắn mạch N3’: Để chọn khí cụ điện trong máy phát điện.

 So sánh hai điểm ngắn mạch N3 và N3’ dòng ngắn mạch nào lớn hơn thì dùng để chọn khí cụ điện.

 Điểm ngắn mạch N4 để chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng và phụ tải địa phơng thực ra dòng ngắn mạch tại N4 là tổng của hai dòng N3 và N3’

 Xác định các đại lợng trong hệ thống tơng đối cơ bản.

- Chọn : Ucb1 = 230 (kV) ; Scb = 100 (MVA)

Ucb3 = 10,5 (kV) + Điện kháng của hệ thống: XHT = 0,018.

+ Điện kháng của đờng dây kép: XD = 0,038 + Điện kháng của máy phát: XF = 0,2.

+ Điện kháng của MBA 2 dây cuốn: X 110 B = 0,131.

+ Điện kháng của MBA TN 3 pha: B1, B2

N1 N2 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

3.3.2 Tính dòng ngắn mạch theo đờng cong tính toán

Sơ đồ nối điện và sơ đồ thay thế:

XB4110 XH Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

X2/0,054 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

3.3.3 Tính ngắn mạch tại điểm N 1

Ngắn mạch tại N1 có tính chất đối xứng nên ta có.

Ghép các nguồn E12 với E34 ta có:

Sơ đồ thay thế đơn giản.

 Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống.

Vì vậy ta sử dụng đờng cong tính toán.

 Dòng điện ngắn mạch phía hệ thống cung cấp.

Ta sử dụng đờng cong tính toán.

I ” CKo* = 2,2 ; I ” CK* = 1,58 Dòng điện ngắn mạch phía nhà máy cung cấp.

Dòng ngắn mạch tổng tại N1 là:

 I ” N1 = 6,1 (kA) Dòng xung kích tại N1 là iXK = √ 2 KXK I ” N1 = √ 2 1,8 6,1 = 15,53 (kA)

3.3.4 Tính dòng ngắn mạch tại N 2 :

Ngắn mạch tại N2 có tính chất đối xứng, các điện kháng đợc tính toán nh khi ngắn mạch tại điểm N1 ta có:

Ghép các nguồn E12 và E34 ta có:

Ta có sơ đồ đơn giản:

 Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống:

 Dòng ngắn mạch phía hệ thống lúc này là:

 Điện kháng tính toán phía nhà máy:

Ta sử dụng đờng cong tính toán.

 Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp:

 Dòng điện ngắn mạch tổng tại N2:

 Dòng xung kích tại N2 là: iXK = √ 2 K XK I rSub { size 8{N2} } =` sqrt {2} } {¿ 1,8 9,39 = 23,9 (kA).

Nhằm chọn khí cụ điện mạch máy phát Nguồn cung cấp gồm hệ thống và các máy phát của nhà máy thiết kế trừ máy phát F1.

Các điện kháng đợc tính toán nh khi ngắn mạch tại điểm N1, N2 ta có:

N3 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Ghép các nguồn E2 và E34 ta có

Ta có sơ đồ đơn giản:

 Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống:

 Dòng ngắn mạch phía hệ thống cung cấp:

 Điện kháng tính toán phía nhà máy.

Ta sử dụng đờng cong tính toán:

 Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp.

 Dòng ngắn mạch tổng tại N3 là:

 Dòng điện xung kích tại N3 là: iXK = √ 2 K XK I” N3 = √ 2 1,8 15,75 = 40,09 (kA).

3.3.6 Tính dòng ngắn mạch tại N 3 ':

Nguồn cung cấp chỉ gồm MF, F1 Tính toán hoàn toàn giống điểm ngắn mạch N3' ở phơng án 1.

HT 2 đ ờng dây kép 2 đ ờng dây đơn

Dòng xung kích tại N3' là;

Nhằm chọn khí cụ điện mạch tự dùng và mạch phụ tải điện áp máy phát.

Nguồn cung cấp gồm hệ thống và tất cả các máy phát của nhà máy điện thiÕt kÕ.

 Dòng điện xung kích tại N4: iXK = iXKN3 + iXKN’3 = 40,09 + 76,47 = 116,56 (kA).

Vậy ta có bảng kết quả tính toán ngắn mạch cho phơng án 2:

Dòng điện Điểm ngắn mạch

3.4 Tính toán dòng cỡng bức phơng án 1 :

F1 F2 F3 F4 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Các khí cụ điện và dây dẫn có 2 trạng thái làm việc bình thờng và cỡng bức ứng với hai trạng thái làm việc trên có dòng bình thờng Ibt và dòng cỡng bức Icb.

Tình trạng làm việc bình thờng là tình trạng mà không có phần tử nào của khu vực xét bị cắt Dòng điện làm việc bình thờng Ibt là dòng lớn nhất có thể ở trạng thái này Dòng điện làm việc bình thờng dùng để chọn thiết bị điện của dây dẫn và cáp theo điều kiện kinh tế.

Tình trạng làm việc cỡng bức là tình trạng nếu một phần tử của khu vực xét bị cắt Dòng cỡng bức lớn hơn dòng bình thờng Dòng cỡng bức cực đại Icb max dùng để chọn khí cụ điện và dây dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài.

 Các mạch phía 220kV: Hệ thống bằng 2 lộ đờng dây Đờng dây dài 100 (km)

 Bộ máy phát điện - máy biến áp B 1

 Máy biến áp tự ngẫu: B2 (B3) Khi b×nh thêng : SC max = 56 (MVA) Khi sù cè B4 : Sc = 1,145 (MVA) Khi sù cè B2 : Sc = 2,29 (MVA)

Vậy dòng điện cỡng bức ở cấp điện áp 220 kV là 0,4 (kA)

* Mạch đờng dây kép phía 110 kV

Trong đó : n là số đờng dây.

* Đối với đờng dây mạch đơn phía 110 (kV)

* Trung áp máy biến áp liên lạc B 2 (B 3 ) theo bảng phân bổ công suất.

Khi b×nh thêng : ST max = 28 (MVA) Khi sù cè B4 : ST = 62,5 (MVA) Khi sù cè B2 : ST = 5,6 (MVA)

Vậy cấp điện áp 110 (kV) có dòng cỡng bức là 0,41 (kA)

√ 3.10 ,5 = 4,33 (kA) Vậy dòng cỡng bức của phơng án 1 là:

3.5 Tính toán dòng cỡng bức phơng án 2 :

Các khí cụ điện và dây dẫn có 2 trạng thái làm việc bình thờng và cỡng bức ứng với hai trạng thái làm việc trên có dòng bình thờng là tình trạng mà không phần tử nào của khu vực xét bị cắt Dòng làm việc bình thờng Ibt là dòng lớn nhất có thể ở trạng thái này Dòng điện làm việc bình thờng dùng để chọn thiết bị điện của dây dẫn và cáp theo điều kiện kinh tế.

Tình trạng làm việc cỡng bức là tình trạng nếu 1 phần tử của khu vực bị cắt Dòng cỡng bức lớn hơn dòng bình thờng Dòng cỡng bức cực đại Icb max dùng để chọn khí cụ điện và dây dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài.

Các mạch phía 220 KV: Bằng 2 lộ đờng dây Đờng dây dài 100 km

√ 3 220 = 0,4 (kA) Mạch hạ của MBA từ ngẫu B1, B2:

√ 3.220 = 0,207 (kA) Máy biến áp tự ngẫu B1 (B2)

Khi b×nh thêng : SC max = 90,5 (MVA) Khi sù cè B4 : SC = 33,45 (MVA) Khi sù cè B2 : SC = 71,29 (MVA)

√ 3 220 = 0,23 (kA) Vậy dòng điện cỡng bức ở cấp điện áp 220 (kV) là 0,4 (kA)

Mạch đờng dây kép phía 110 (kV)

6 2 = 33,3 (MVA) Trong đó: 2 tính cho đờng dây kép n: Số đờng dây = 6

Mạch đờng dây đơn phía 110 (kV)

* Bộ máy phát điện - máy biến áp B3, B4

√ 3.110 = 0,41 (KA) Trung áp MBA liên lạc B1 (B2) theo bảng phân bố công suất

Khi b×nh thêng : ST max = - 6,5 (MVA) Khi sù cè B3 : ST = 28 (MVA) Khi sù cè B2 : ST = -13 (MVA)

√ 3 10 ,5 = 4,33 (kA) Vậy dòng cỡng bức của phơng án 2 là

3.6 Lựa Chọn các thiết bị của sơ đồ nối đIện chính

* Chọn máy cắt cho mạng điện:

Dựa vào kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch và dòng điện cỡng bức ở những phần trớc ta chọn máy cắt theo các điều kiện sau:

- Loại máy cắt khí SF6 hoặc máy cắt không khí.

- Điện áp: U đm MC  Uđm mạng

- Điều kiện ổn định động : ilđđ  ixk

- Điều kiện ổn định nhiệt : I 2 nh đm tnh đm  BN

Bảng thông số máy cắt cho phơng án 1 §iÓm ngắn mạch

Tên mạch điện Đại lợng tính toán

Loại máy cắt Đại lợng định mức

Các máy cắt đã chọn có dòng điện định mức lớn hơn 1000 (A) nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

Bảng thông số máy cắt cho phơng án 2 §iÓm ngắn mạch

Tên mạch điện Đại lợng tính toán

Loại máy cắt Đại lợng định mức

Các máy cắt đã chọn có dòng điện định mức lớn hơn 1000 (A) nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

3.6.2 Chọn sơ đồ nối điện và thiết bị phân phối.

Việc chọn sơ đồ nối điện cho nhà máy điện là 1 khâu rất quan trọng nó phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải

- Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện trong việc vận hành và xử lý sự cố

- An toàn lúc vận hành và lúc sửa chữa.

- Hợp lý kinh tế trên yêu cầu đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.

Trong thực tế khi lựa chọn khó đảm bảo toàn bộ các yêu cầu trên do vậy khi có mâu thuẫn ta phải đánh giá một cách toàn diện trên quan điểm lợi ích lâu dài và lợi ích chung của toàn nhà máy. a Phơng án 1

Dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp đợc liên lạc với nhau bằng máy cắt liên lạc.

Dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp nh phía cao áp.

Không dùng thanh góp điện áp máy phát vì phụ tải điện áp máy phát chiếm nhỏ so với công suất toàn bộ.

220 kV 110 kV Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Sơ đồ thiết bị phân phối phơng án 1

Dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp đợc liên lạc với nhau bằng máy cắt liên lạc.

Dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp nh phía cao áp.

Không dùng thanh góp điện áp máy phát vì phụ tải điện áp máy pháp chiếm nhỏ so với công suất toàn bộ.

Sơ đồ thiết bị phân phối phơng án 2

Ch-ơng 4 tính toán kinh tế - kỹ thuật tính toán kinh tế - kỹ thuật chọn ph chọn phơng án tối ơng án tối u u

Mục đích chơng này là so sánh, đánh giá các phơng án về mặt kinh tế.

Từ đó lựa chọn phơng án tối u đảm bảo các điều kiện kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tÕ.

Về mặt kinh tế khi tính vốn đầu t của 1 phơng án, chúng ta chỉ tính tiền mua thiết bị, tiền chuyên chở và xây lắp các thiết bị chính Một cách gần đúng ta có thể chỉ tính vốn đầu t cho MBA và các thiết bị phân phối (bao gồm tiền mua, vận chuyển và xây lắp) Tiền chi phí để xây dựng các thiết bị phân phối dựa vào số mạch của TBPP ở các cấp điện áp tơng ứng, chủ yếu do loại máy cắt quyết định.

Một phơng án đợc gọi là có hiệu quả kinh tế cao nhất nếu đạt chi phí tính toán thấp nhất và đảm bảo đợc chỉ tiêu kỹ thuật cao nhất.

Ci : Hàm chi phí tính toán của phơng án i (đồng)

Pi : Phí tổn vận hành hàng năm của phơng án i (đồng/năm)

Vi: Vốn đầu t của phơng án i (đồng)

Yi: Thiệt hại do mất điện gây ra của phơng án i (đồng/năm) ađm: Hệ số định mức của hiệu quả kinh tế = 0,15 (1/năm) ở đây phơng án giống nhau về máy phát điện Do đó vốn đầu t đợc tính là tiền mua, vận chuyển và xây lắp MBA và thiết bị phân phối là máy cắt.

 Vốn đầu t của một phơng án nh sau:

VBi : Vốn đầu t MBA, đợc xác định theo biểu thức

KB: Là hệ số tính đến chuyên chở và xây lắp MBA thứ i

Hệ số này phụ thuộc vào điện áp định mức của cuộn cao áp và công suất định mức của MBA.

VTBPPi: Là vốn đầu t xây dựng TBPP (đồng) đợc xác định nh sau:

VTBPPi = n1 VTBPP1 + n2 VTBPP2 + n3 VTBPP3 + + ni VTBPPi n1, n2, n3 , , ni là số mạch của thiết bị phân phối, ứng với cấp điện áp

U1, U2 , U3 , Ui trong sơ đồ đã chọn

VTBPP1, VTBPP2, VTBPP3, , VTBPPi : Giá tiền mỗi mạch của TBPP

Phí tổn vận hành hàng năm của mỗi phơng án đợc xác định theo biểu thức sau đây.

PK: Là tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu t và sửa chữa lớn (đơn vị đồng/năm)

PK a.V 100 ở đây: V: Là vốn đầu t của một phơng án a: Định mức khấu hao tổng 8,4%

toán kinh tế - kỹ thuật chọn phơng án tối u

So sánh hiệu quả kinh tế của 2 phơng án thiết bị điện nếu về mức độ tin cậy cung cấp điện nh nhau thì các phơng án có V1 > V2 > và P1 < P2 thì có thể tính thời gian thu hồi vốn đầu t chênh lệch.

P 2 −P 1 ở đây T: Là thời gian thu hồi vốn đầu t chênh lệch (năm)

Nếu T < Tđm thì phơng án hợp lý về mặt kinh tế là phơng án có vốn lớn.

Nếu T > Tđm thì phơng án hợp lý về mặt kinh tế là phơng án có vốn đầu t thấp hơn.

T®m 1 a dm là thời gian thu hồi vốn đầu t tiêu chuẩn.

Chi phí tính toán phơng án 1 đợc tính.

Vì trong phạm vi có hạn, không thể xác định đợc tổn thất kinh tế do mất điện gây nên, do vậy ta bỏ qua thiệt hại do mất điện gây nên Y1

Cho nên biểu thức còn lại: C1 = P1 + ađm V1

4.1.1 Vốn đầu t cho phơng án 1:

 Máy biến áp tự ngẫu : ATДЦTH - 160 giá mỗi máy là :

VB = 8000.10 6 ® ; kB = 1,4 Máy biến áp 3 pha 2 dây quấn phía 220 (KV) loại TДЦ- 80

Giá 1 máy là : VB 220 = 5080.10 6 đồng ; kB 220 = 1,5.

 Máy biến áp 3 pha 2 dây quấn phía 110 (KV) loại TДЦ H – 80 giá mỗi máy là : VB 110 = 4160 10 6 đồng ; kB = 1,5

Vậy tiền đầu t mua máy biến áp của phơng án 1 là:

Theo sơ đồ nối điện phơng án 1

- Bên phía 220 kV gồm 4 máy cắt loại, giá mỗi máy là: 2860.10 6 đồng.

- Bên phía 110 kV gồm 4 máy cắt, giá mỗi máy là: 1240.10 6 đồng.

- Bên phía 10,5 kV gồm 2 máy cắt, giá mỗi máy là: 540.10 6 đồng.

Do đó vốn mua thiết bị phân phối của phơng án 1 là:

- Vốn đầu t của phơng án 1 là :

4.1.2.Tính phí tổn vận hành hàng năm :

Khấu hao về vốn và sửa chữa lớn với định mức khấu hao: a = 8,4%

Tính P1T : Chi phí tổn thất điện năng hàng năm

Vậy phí tổn vận hành hàng năm của phơng án 1 là:

4.1.3 Chi phí tính toán hàng năm sẽ là:

C1 = 10923,696.10 6 + 0,15.53232.10 6 = 18908,496.10 6 (đồng) ađm = 0,15: hệ số định mức của hiệu quả kinh tế (1/năm)

4.2.1 Tính vốn đầu t của phơng án :

Giá máy biến áp nh phơng án 1 ta có;

 Máy biến áp giá mỗi máy là 8000.10 6 đồng.

 Máy biến áp 3 pha 2 dây quấn, giá 1 máy là : 4160.10 6 đồng

Vậy tiền đầu t mua máy biến áp của phơng án 2 là:

Theo sơ đồ nối điện phơng án 2

- Bên phía 220 (kV) gồm 3 máy cắt loại, giá mỗi máy là: 2860.10 6 đồng.

- Bên phía 110 (kV) gồm 5 máy cắt, giá mỗi máy là: 1240.10 6 đồng.

- Bên phía 110 (kV) gồm 4 máy cắt, giá mỗi máy là: 1240.10 6 đồng.

- Bên phía 10,5 (kV) gồm 2 máy cắt, giá mỗi máy là: 540.10 6 đồng.

Do đó vốn mua thiết bị phân phối của phơng án 1 là:

Vốn đầu t của phơng án 2 là :

4.2.2 Tính phí tổn vận hành hàng năm :

Khấu hao về vốn và sửa chữa lớn với định mức khấu hao: a = 8,4%

Tính P2T : Chi phí tổn thất điện năng hàng năm

Vậy phí tổn vận hành hàng năm của phơng án 2 là:

4.2.3 Chi phí tính toán hàng năm sẽ là:

C2 = 9906,152.10 6 + 0,15.50560.10 6 = 17490,152.10 6 (đồng) ađm = 0,15: hệ số định mức của hiệu quả kinh tế (1/năm)

So sánh các phơng án để chọn phơng án tối u:

+ Về mặt kinh tế : Ta so sánh qua bảng số liệu sau :

10 6 (VNĐ) Phí tổn vận hành

10 6 (VNĐ) Chi phí hàng năm

2 50560 9906,152 17490,152 Qua bảng trên ta nhận thấy:

Chi phí tính toán của phơng án 1 cao hơn phơng án 2 Về mặt kinh tế ta chọn phơng án 2.

+ Xét về mặt kỹ thuật: Độ an toàn kỹ thuật của hai phơng án là nh nhau.

- Tại phơng án 1 vì do cả MFĐ - MBA 3 pha hai dây quấn nằm ở hai cấp điện áp khác nhau do đó phía cao 220 kV hai loại MBA vậy trong khi vận hành phức tạp hơn phơng án 2, sự an toàn của ngời và thiết bị thấp hơn phơng án 2 và tốn kém hơn.

- Tại phơng án 2 do cả hai MFĐ - MBATN giống nhau, cùng một thông số, nằm một phía và cả hai MFĐ - MBA hai cuộn dây giống nhau cùng thông số kỹ thuật nằm một phía 110 kV Do đó trong xây dựng, sửa chữa, vận hành dễ dàng hơn phơng án 1 có vốn đầu t thấp hơn.

Tóm lại: Qua phân tích ta chọn phơng án 2 dùng làm thiết kế cho nhà máy nhiệt điện.

chọn khí cụ điện và dây dẫn, thanh góp

Ch-ơng 5 Lựa chọn khí cụ điện và dây dẫn, Lựa chọn khí cụ điện và dây dẫn, thanh gãp thanh gãp

Những thiết bị chính trong nhà máy điện và trạm điện nh máy phát, MBA, máy bù cùng các khí cụ điện nh máy cắt điện, dao cách ly, kháng điện đợc nối với nhau bằng thanh dẫn, thanh góp và cáp điện lực. Để nối từ đầu cực máy phát đến gian máy ta dùng thành dẫn cứng. Thanh dẫn cứng khi dòng điện nhỏ thờng dùng thanh hình chữ nhất Còn khi có dòng điện lớn thì dùng thanh dẫn ghép từ 2 hay 3 thành hình chữ nhật đơn. Còn khi dòng >3000 (A) thì dùng thanh dẫn hình máng (để giảm hiệu ứng mặt ngoài và hiệu ứng gần, đồng thời tăng khả năng làm mát chúng).

Tất cả các dây dẫn từ MBA lên thanh góp 220kV và 110kV ta dùng dây dẫn mềm Nó là dây xoắn đồng hay nhôm lõi thép Khi dùng một sợi dây không đủ tải dòng cần thiết phải dùng chùm các dây dẫn mềm.

Trong điều kiện vận hành các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác có thể ở một trong ba trạng thái cơ bản sau:

- Chế độ làm việc lâu dài.

Ta phải lựa chọn các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác sao cho thoả mãn tất cả các yêu cầu kỹ thuật sau đồng thời đạt hiệu quả kinh tế hợp lý nhất.

5.1 Chọn máy cắt điện và dao cách ly

* Chọn máy cắt cho các mạch điện:

Máy cắt điện là một thiết bị dùng trong mạng điện cao áp để đóng, cắt dòng điện phụ tải và cắt dòng ngắn mạch, Đó là loại thiết bị đóng, cắt làm việc tin cậy, song giá thành cao nên chỉ dùng ở những nơi quan trọng.

Máy cắt đợc chọn theo các điều kiện sau:

- Loại máy cắt khi SF6 hoặc máy cắt không khí

- Điều kiện ổn định động: ilđđ  ixk

- Điều kiện ổn định nhiệt: Inh 2.tnh  BN

BN: Xung lợng nhiệt Dựa và kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch và dòng điện cỡng bức ở những phần trớc ta chọn đợc máy cắt có các thông số sau.Loại máy cắt khí SF6

Bảng thông số máy cắt cho phơng án 2: §iÓm ngắn mạch

Dựa vào kết quả tính toán dòng điện cỡng bức và kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch ta chọn đợc dao cách ly cho các cấp điện áp nh sau:

Bảng thông số dao cách ly §iÓm ngắn mạch

Không cần kiểm tra ổn định nhiệt với dao cách ly có dòng điện định mức lớn hơn 1000 (A).

Thanh dẫn cứng dùng nối từ máy phát điện tới cuộn hạ MBA tự ngẫu và MBA hai cuộn dây Tiết diện thanh dẫn đợc chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài nh đối với thanh dẫn mềm. Để tận dụng diện tích mặt bằng ta chọn thanh dẫn đồng nhằm giảm kích thớc và khoảng cách giữa các pha.

5.2.1 Chọn tiết diện: Điều kiện : I’cp  Ilvcb

Ta cã : Ilvcb = 4,33 (kA) Hiệu chỉnh dòng điện cho phép theo nhiệt độ môi trờng MT = 25 0 C, nhiệt độ xung quanh nơi đặt thanh dẫn là xq = 35 0 C, nhiệt độ xung quanh cho phép vận hành lâu dài của thanh dẫn cf = 70 0 C.

Khc = √ θ θ cp cp − − θ θ ' mt xq = √ 70−35 70−25 = 0,88

Do đó: I”cf  4,33 (kA) hay Icf 

Ta chọn thanh dẫn đồng tiết diện hình máng có các thông số sau:

KÝch thíc (mm) TiÕt diện Mô men trở kháng cm 3 Mô men quán tính cm 4 Dòng điện

WXX WYY WY0Y0 JXX JY-\Y JY0Y0

Thanh dẫn đã chọn có: Icfg > 1000 (A) nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch.

5.2.2 Kiểm tra ổn định động

Ta lập khoảng cách giữa các pha và khoảng cách giữa hai sứ liền nhau của một pha ứng với:

* Khi đó lực tính toán tác dụng lên thanh dẫn pha giữa trên chiều dài khoảng vợt là:

* ứng suất do ngắn mạch giữa các pha:

* Xác định khoảng cách giữa các miếng đệm

- Lực tác dụng lên 1 (cm) chiều dài thanh dẫn do dòng ngắn mạch trong cùng pha gây ra. f2 = 0,51.10 -8

* ứng suất do dòng điện trong cùng pha gây ra

12.W yy (kg/cm 2 ) Điều kiện ổn định của thanh dẫn khi không xét đến dao động là:

Với thanh dẫn đồng cf = 1400 kg/cm 2 Vậy khoảng cách lớn nhất giữa các miếng đệm mà thanh dẫn đảm bảo ổn định động là: l2max  √ 12.9,5( 1400−86 5 , 54 , 08) = 164,4 (cm) l2max < l = 180 cm

Do đó cần đặt số miếng đệm trên khoảng cách vợt giữa hai sứ là: n l 1 l 2 max = 180

Vậy cần đặt thêm 1 miếng đệm trên khoảng vợt giữa 2 sứ.

Khi xét đến dao động, tần số riêng của dao động thanh dẫn đợc xác định theo công thức sau:

E: môđun đàn hồi của vật liệu Ecu = 1,1.10 6 (kg/cm 2 )

Jy0y0: mômen quán tính Jy0y0 = 625 (cm 4 ) S: tiết diện thanh dẫn S = 2.13,70 = 27,4 (cm 2 )

: khối lợng riêng của vật liệu cu = 8,93 (g/cm 3 )

180 2 √ 27 1,1.10 , 4.8 6 , +625.10 93 6 = 188,8 (Hz) Vậy r nằm ngoài khoảng 45  50 Hz và 90  110Hz Vậy thanh dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định động khi có xét đến dao động.

Ta chọn loại sứ đặt trong nhà 0 - 20 - 3000Y3

Cấp điện áp : Uđms = 20 (kV) Lực phá hoại : Fph = 3000 (kg) ChiÒu cao : H = 206 (mm)

5.3 Chọn dây dẫn và thanh góp mềm

Dây dẫn đợc dùng nối từ cuộn cao, cuộn trung MBA liên lạc và cuộn cao MBA 2 cuộn dây đến thanh góp 220 (kV) và 110 (kV) tơng ứng Thanh

1790 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội góp ở các cấp điện áp này cũng đợc chọn là thanh dẫn mềm Tiết diện dây dẫn mềm đợc chọn theo điều kiện nhiệt độ cho phép trong chế độ làm việc lâu dài. ở đây ta dùng dây dẫn trần có nhiệt độ cho phép lâu dài

Vcf = 70 0 C Nhiệt độ định mức của môi trờng V0đm = 25 0 C

Ta coi nhiệt độ của môi trờng xung quanh V0 = 35 0 C khi đó dòng điện cho phép làm việc lâu dài cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ.

5.4.1 Chọn tiết diện dây dẫn và thanh góp mềm Điều kiện chọn là:

Icf’  Icb với Icb là dòng điện làm việc cỡng bức của mạch đợc chọn, hay

Dòng điện cỡng bức là Icb = 0,4 (kA)

Dòng điện cỡng bức: Icb = 0,41 (kA)

Ta có bảng thông số dây dẫn loại AC nh sau:

Bảng 5 2 Điện áp Mạch điện

Tiết diện chuÈn nhôm/thép

Tiết diện mm 2 Đờng kính mm

I cf (A) Nhôm Thép Dây dẫn Lõi thép

220 kV PhÝa cao MBA và thanh góp 300/204 298,0 204 29,2 18,6 585

5.4.2 Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch

Tiết diện nhỏ nhất để dây dẫn ổn định nhiệt là Smin √ B N

BN: xung lợng nhiệt của dòng ngắn mạch (A 2 s) C: hằng số phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn (

Giả thiết thời gian tồn tại ngắn mạch là 1 giây Khi đó có thể có tính gần đúng xung lợng nhiệt của thành phần dòng điện ngắn mạch không chu kỳ:

2} } } { ¿¿ ¿ Ta = (9,39.10 3 ) 2 0,05 = 4,4.10 6 A 2 S Thành phần xung lợng nhiệt của thành phần dòng điện ngắn mạch chu kỳ đợc xác định theo phơng pháp giải tích đồ thị.

* §iÓm N1 ở phần tính toán ngắn mạch tại điểm N1 ta có

Sử dụng đờng cong tính toán ta có là:

 Dòng ngắn mạch của hệ thống tại thời điểm 0,1 Sec là:

Tơng tự ta có tại các thời điểm 0,2; 0,5 ; 1 (Sec) I”N10,2HT = 4,07 (kA); I”N10,5HT = 4,07 (kA) I”N1.1HT = 4,37 (kA)

 Ta sử dụng đờng cong tính toán I”CK0,1* = 1,88; I”CK0,2* = 1,78

 Dòng ngắn mạch của nhà máy tại thời điểm 0,1 Sec là:

√ 3 230 =1 , 416 (kA) Tơng tự ta có dòng ngắn mạch tại các thời điểm 0,2; 0,5; 1 Sec I”N1 0,2NM = 1,34 (kA); I”N10,5NM = 1,28 (kA)

I”N1 1NM = 1,27 (kA) Vậy ta có dòng ngắn mạch tổng tại các thời điểm là I”N1 0,1 = I”N10,1HT + I”N10,1NM = 4,21 + 1,416 = 5,625 (kA) I”N1 0,2 = 4,07 + 1,34 = 5,41 (kA)

I”N1 0,5 = 4,07 + 1,28 = 5,35 (kA) I”N1 1 = 4,37 + 1,27 = 5,64 (kA) Tìm các trị số trung bình bình phơng

I 2 tb1 I 0 2} } +I rSub { size 8{0,1} } rSup { size 8{2

I 2 tb2 I 0,1 2} } +I rSub { size 8{0,2} } rSup { size 8{2

I 2 tb3 I 0,2 2} } +I rSub { size 8{0,5} } rSup { size 8{2

I 2 tb4 I 0,5 2} } +I rSub { size 8{1} } rSup { size 8{2

Vậy xung lợng nhiệt thành phần chu kỳ

Vậy xung lợng nhiệt của dòng ngắn mạch tại N1 là

Theo phần tính toán ngắn mạch

S cb = 0,297 < 3 Dòng ngắn mạch phía hệ thống lúc này là I”ON2 = I”0,1N2 = I”0,2N2 = I”0,5 = I”1N2 1 3,3.3000

* Phía các máy phát XttNM = 0,297 < 3 I”CK0,1X = 2,75; I”CK0,2* = 2,5

I”CK0,5* = 2,3; I”CK1 = 2,2 Dòng ngắn mạch của nhà máy tại thời điểm 0,1 Sec là:

Tơng tự ta có dòng ngắn mạch tại các thời điểm 0,2; 0,5; 1 Sec I”N20,2NM = 3,77 (kA); I”N20,5NM = 3,46 (kA)

Vậy ta có dòng ngắn mạch tổng tại các thời điểm là:

Tính các trị số trung bình bình phơng

I tb 2 1 = I 0 2} } +I rSub { size 8{0,1} } rSup { size 8{2

I tb2 2 = I 0,1 2} } +I rSub { size 8{0,2} } rSup { size 8{2

I tb3 2 = I 0,2 2} } +I rSub { size 8{0,5} } rSup { size 8{2

I tb4 2 = I 0,5 2} } +I rSub { size 8{1} } rSup { size 8{2

2 = 63,29 (kA 2 ) Vậy xung lợng nhiệt thành chu kỳ

Vậy xung lợng nhiệt của dòng ngắn mạch tại N2 là:

BN2 = BNCK2 + BNKCK2 = 75,418.10 6 + 4,4.10 6 = 79,818.10 6 A 2 S Tiết diện dây nhỏ nhất đảm bảo ổn định nhiệt ở các cấp điện áp 220 (kV) và 110 (kV) là:

Vậy các dây dẫn và thanh góp mềm đã chọn ở bảng 5.2 đều đảm bảo ổn định nhiệt.

5.4.3 Kiểm tra điều kiện vầng quang Điều kiện vầng quang Điều kiện chọn: Uvq = 84.m.r.lg. a r  U®m

Trong đó: m: Hệ số xù xì bề mặt dây dẫn, với dây AC

1915 m = 0,85 r: Bán kính ngoài của dây dẫn (cm) a: Khoảng cách giữa các pha của dây dẫn (cm)

Uvq: Điện áp tới hạn để phát sinh vầng quang (kV) Khi ba pha bố trí trên mặt phẳng nằm ngang thì giá trị này cần giảm đi 4%.

Kiểm tra với dây dẫn có tiết diện chuẩn 185mm 2 r = 1,46 cm a = 500 cm

Ta có điện áp vừng quang tới hạn của dây dẫn pha giữa khi bố trí ba pha trên mặt phẳng nằm ngang.

 Thoả mãn điều kiện phát sinh vầng quang

 Thoả mãn điều kiện phát sinh vầng quang.

5.4 Chọn biến điện áp và biến dòng điện :

5.5.1 Chọn cấp điện áp 220 kV : Để kiểm tra cách điện và cung cấp điện cho bảo vệ rơle ta chọn biến điện áp kiểu: HK Φ -220 -58 Y0/Y0/

U®mp = 220/ √ 3 kV/100/ √ 3 /100 (V) Cấp chính xác 1 với SđmBU = 600 (VA) + Máy biến dòng điện dùng cho bảo vệ rơle

Dòng định mức sự cố : IđmSC/IđmTC = 1200/5 (A) Cấp chính xác 0,5 ứng với phụ tải định mức 2 () Điều kiện ổn định động: iôđd = 108 (kA ) > 15,53 (kA)

Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt với máy biến dòng điện định mức sơ cấp lớn hơn 1000 (A)

Tơng tự cấp điện áp 220 kV, để kiểm tra cách điện và cung cấp điện cho bảo vệ rơ le ta chọn biến điện áp kiểu HK Φ Y0/Y0/

SđmBU = 600 (VA) ứng với cấp chính xác 1 Máy biến dòng điện dùng cho bảo vệ rơle T Φ H-100 M.

Dòng định mức sự cố IđmSC/IđmTC = 1500/5 (A) Cấp chính xác 0,5 ứng với phụ tải định mức 0,8 () Bội số ổn định động Kd = 75 Điều kiện ổn định động: √ 2 Kd IdmSC = √ 2 75 1,5

Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt với máy biến dòng điện định mức sơ cấp lớn hơn 1000(A).

Dụng cụ phía thứ cấp dùng công tơ nên ta dùng 2 biến điện áp 1 pha nối kiÓu V/V: 2 x 3 HOM - 10

Phụ tải của biến điện áp đợc phân bố đồng đều cho cả 2 theo cách bố trí đồng hồ phía thứ cấp nh sau:

STT Tên dụng cụ đo Ký hiệu Phụ tải pha A-B Phụ tải pha B- C

3 Oát kế phản kháng VAR 342/1 1,8 - 1,8 -

Vậy ta chọn 2 biến điện áp 3HOM -10 có công suất định mức mỗi cái ứng với cấp chính xác 0,5 là 75 (VA)

+ Chọn dây dẫn nối từ BU đến đồng hồ đo

Dòng trong các dây dẫn thứ cấp : a , c :

Từ giá trị mô đun và góc pha của dòng điện trong dây dẫn thứ cấp pha a và c ta có thể coi Ia = Ic và cos ϕ ab = cos ϕ bc =1.

A B C Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Trị số điện áp giáng trong dây a và b là : ΔPU

Giả sử khoảng cách từ biến điện áp đến đồng hồ đo là l = 60 m Mạch có công tơ nên U%  0,5% do đó:

0,5 = 1,17 (mm 2 ) Theo tiêu chuẩn độ bền cơ của dây dẫn đồng ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện S = 1,5 (mm 2 )

+ Chọn biến dòng điện và dây dẫn nối tới dụng cụ đo:

Biến dòng điện đặt trên cả 3 pha, mắc hình sao.

Ta chọn biến dòng điện kiểu thanh dẫn loại T ШΛΛ - 20 - 1

I®mSC/I®mTC = 6000 /5 (A) Cấp chính xác 0,5 có phụ tải định mức 1,2 () Công suất tiêu thụ của các cuộn dây máy biến dòng đợc phân bố nh sau:

Tên dụng cụ đo ký hiệu Phụ tải (VA

VAR Oát kế phản kháng Д-341/1 5 0 5

VArh Công tơ phản kháng ИT-672 2,5 5 2,5

Pha A và C mang tải nhiều nhất S = 26 Tổng trở dụng cụ đo mắc vào các pha này:

Giả sử chiều dài dây dẫn từ máy biến dòng đến dụng cụ đo là: l = 30 (m)

Do ba pha cùng có máy biến dòng nên chiều dài tính toán ltt = l = 30 (m) Tiết diện dây dẫn đồng:

Ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện S = 4 (mm 2 ). Điều kiện ổn định động của máy biến dòng kiểu thanh dẫn đợc quyết định bởi ổn định động của thanh dẫn Không cần kiểm tra ổn định nhiệt của máy biến dòng có dòng điện định mức sơ cấp lớn hơn 1000 (A)

Ta có sơ đồ đấu nối các dụng cụ đo vào BU và BI

5.5 Chọn cáp, kháng và máy cắt hợp bộ cho phụ tải địa phơng

5.6.1 Chọn cáp cho phụ tải địa phơng

 Phụ tải cấp điện áp định mức 10,5 (kV) gồm hai đờng dây kép 3 ( MW ) x 4 (km) cos = 0,84

(MVA) Hai đờng dây đơn x1,5 (MW) x 3(km); cos = 0,84

 Tiết diện cáp đ ợc chọn theo tiêu chuẩn mật độ dòng điện kinh tÕ Jk t

J Kt ; Ilvbt: Dòng điện làm việc bình thờng

 Đờng cáp kép có S = 3,57 (MVA) nên dòng điện làm việc bình thờng là

 Đờng cáp đơn có S = 1,785 (MVA)

Nên dòng điện làm việc bình thờng là:

* Từ đồ thị phụ tải địa phơng ta tính thời gian sử dụng công suất cực đại

Ta có Tmax = 6788,79h  Tra bảng ta có:

 Tiết diện cáp đơn và cáp kép là

Scáp 98,1 1,2 = 81,75 mm 2 Tra bảng chọn loại cáp 3 pha lõi đồng, cách điện bằng giấy tẩm dầu nhựa thông và chất dẻo không cháy vỏ bằng chì đặt trong đất.

* Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài

K1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ

cf: nhiệt độ phát nóng cho phép cf = 60 0 C

’0: nhiệt độ thực tế nơi đặt cáp ’0 = 25 0 C

0: nhiệt độ tính toán tiêu chuẩn 0 = 15 0 C

K2: hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song với cáp đơn có K2 = 1; với cáp kép K2 = 0,9.

 Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép.

* Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng khi làm việc cỡng bức

Theo quy trình thiết bị điện các cáp có cách điện bằng giấy tẩm dầu, điện áp không quá 10kV trong điều kiện làm việc bình thờng dòng điện qua chúng không vợt quá 80% dòng cho phép đã hiệu chỉnh thì khi sự cố cho phép quá tải 30% trong thời gian không quá 5 ngày đêm.

I”cf = Kqt.K1.K2.I’cf = 1,3.162,36 = 211,07 (A) > icb = 196,2 (A) Trong đó ta có: Icb = 2.Ilvbt = 2.98,1 = 196,2 (A)

Vậy điều kiện phát nóng khi sự cố thoả mãn.

Kết luận: Cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

Chọn kháng điện cho phụ tải địa phơng nhằm hạn chế dòng ngắn mạch từ đó có thể chọn đợc các khí cụ điện có dòng ngắn mạch nhỏ và cáp tiết diện bé mà vẫn đảm bảo ổn định nhiệt.

Bên cạnh tác dụng hạn chế dòng ngắn mạch và giữ điện áp trên thanh góp, kháng điện còn có nhợc điểm gây tổn thất điện áp khi làm việc bình th- ờng Vì vậy cần phải chọn Xk % sao cho vừa hạn chế đợc dòng ngắn mạch lại vừa đảm bảo tổn thất điện áp không quá 1,5  2% so với điện áp định mức khi làm việc bình thờng.

N6 Đề xuất phơng án nối kháng nh hình vẽ

* Kháng điện đờng dây đợc chọn theo các tiêu chuẩn sau:

- Xác định dòng điện cỡng bức qua kháng.

Icb: là dòng điện cỡng bức qua kháng (kA) trong trờng hợp sơ đồ trên thì

Icb có đợc khi một trong hai kháng bị sự cố và phụ tải địa phơng là cực đại.

Ta cã: Icb S dp max

√ 3 10 ,5 = 0,59 (kA) Căn cứ vào điều kiện áp và dòng điện ta chọn kháng đơn PbA - 10 - 600 có dòng điện Iđm = 600 (A).

- Xác định XK% của kháng

N6 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà nội

Trị số kháng XK% đợc chọn xuất phát từ điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch để có thể dùng đợc các khí cụ điện đóng cắt hạng nhẹ và cáp có tiết diện nhỏ Đối với kháng điện đờng dây ta chọn nh sau:

Trong sơ đồ trên ta chọn các máy cắt: MC1, MC2, là loại máy cắt hợp bộ BM - 10 có Icắt = 20 (kA)

Thời gian cắt ngắn mạch tcắt = 0,5 Sec

* Thông số của máy cắt

U®m (kV) I®m (A) Ic®m (kA) Il®® (kA)

sơ đồ và thiết bị tự dùng

Ch-ơng 6 Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng Để sản xuất điện năng các nhà máy điện tiêu thụ một phần điện năng cho các cơ cấu tự dùng đảm bảo hoạt động của máy phát điện nh: Chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu, bơm nớc tuần hoàn, quạt gió thắp sáng, điều khiển tín hiệu Điện tự dùng trong nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: dạng nhiên liệu, áp suất ban đầu, kiểu và công suất tua bin , chiếm khoảng 5

 8% tổng điện năng sản xuất Tập hợp các máy công tác truyền động bằng động cơ điện, lới điện, thiết bị phân phối, MBA giảm áp, nguồn năng lợng độc lập, hệ thống điều khiển, tín hiệu và thắp sáng , tạo thành một hệ thống điện tự dùng của nhà máy điện với yêu cầu cơ bản: độ tin cậy cao phù hợp với yêu cÇu kinh tÕ.

Các máy công tác và các động cơ điện tơng ứng của bất kỳ nhà máy nhiệt điện nào (ngng hơi hay trích hơi) có thể chia làm 2 phần không đều nhau:

- Những máy công tác đảm bảo sự làm việc của các lò và tua bin các tổ máy.

- Những máy công tác phục vụ chung không có liên quan trực tiếp đến lò hơi và các tua bin, nhng lại cần thiết cho sự làm việc của nhà máy. Đối với nhà máy điện thiết kế ta dùng 2 cấp điện áp tự dùng 6 kV và 0,4 kV nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, số phân đoạn bằng tổng số tổ với một biến áp dự trữ lấy điện từ phía cuộn hạ và phía máy cắt các bộ máy phát MBA tù ngÉu.

6.1 Chọn máy biến áp tự dùng:

6.1.1 Chọn máy biến áp cấp 1 :

Các MBA cấp 1 chúng có nhiệm vụ nhận điện từ thanh góp 10,5 kV cung cấp cho các phụ tải tự dùng 6 kV Còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4kV Từ đó công suất của chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại của các động cơ ở cấp điện áp 6 (kV) và tổng công suất của các MBA cÊp 2 nèi tiÕp víi nã.

Theo nhiệm vụ thiết kế, công suất tự dùng của nhà máy bằng 8% công suất phát với cos = 0,84

Ta chọn máy biến áp tự dùng theo điều kiện:

4 24=6 ( MVA ) Với n: Số tổ máy của nhà máy n = 4 Căn cứ vào đó ta chọn máy biến áp loại:

(kVA) Điện áp (kV) Tổn thất (kW)

UN% I0% cuén cao cuén hạ P0 PN

Công suất của MBA dự trữ cấp 1 đợc chọn phù hợp với chức năng của nó MBA dự trữ cấp 1 không chỉ dùng thay thế MBA công tác khi sửa chữa mà còn cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình hoạt động và dừng lò.

Do đó công suất của nó cần chọn là:

Ta chọn MBA có các thông số sau:

6.1.2 Chọn máy biến áp tự dùng cấp 2:

MBA tự dùng cấp 2 dùng để cấp cho các phụ tải cấp điện áp 380/220V và chiếu sáng Công suất của các loại phụ tải này thờng nhỏ nên công suất MBA thờng đợc chọn là loại có công suất từ 630 - 1000 (kVA) loại lớn hơn thờng không đợc chấp nhận vì giá thành lớn, dòng ngắn mạch phía thứ cấp lín

Giả thiết các phụ tải này chiếm 10% công suất phụ tải cấp 1 Khi đó ta chọn công suất mỗi máy là:

Ta chọn MBA có các thông số sau:

6.2.Chọn khí cụ điện tự dùng:

Chọn máy cắt: Để chọn máy cắt ta tính dòng ngắn mạch tại N7 dới MBA tự dùng cấp 1, với nguồn cung cấp là cả hệ thống và các máy phát điện của nhà máy.

Tại thanh góp 6 (kV) (nh hình vẽ) Chọn: Scb = 100 (MVA)

IN4” ta đã tính ở chơng ngắn mạch IN4” = 44,21 (kA) Để tính toán XB ta có 2 chủng loại MBA 1 đó là B5, B6 , B7, B8 là máy có

UN% 6,5, công suất Sđm = 6,3 (MVA)

Và MBA B9 là máy có UN% = 14, công suất 10 (MVA) , MBA B10, B11,

B12, B13, B14 cho nên XB là giá trị nhỏ hơn của 1 trong 2 loại MBA trên, để khi ngắn mạch N7 thì mới có đợc trạng thái nặng nề nhất cho việc chọn MC

 Dòng điện xung kích; iXKN7 = √ 2 KXK IN7” = √ 2 1,8 7,97 = 20,29 (kA)

 Dòng điện làm việc bình thờng qua máy cắt:

4 √ 3 6,3 = 0,549( kA) = 549 (A) Chọn máy cắt theo điều kiện

Il®®  ixk Điều kiện cắt I C  I”

Căn cứ vào các điều kiện trên đây và kết quả tính toán đợc ta chọn máy cắt hợp bộ loại BM - 10 - 1000 - 20Y thông số của MC nh sau:

U®m (KV) I®m (A) Ic ®m (KA) Ildd (KA) Inh/tnh

MC không cần kiểm tra ổn định nhiệt và IđmMC = 1000 (A)

- Chọn MC cho mạch tự dùng cấp điện áp 10kV

Các MC của cấp điện 10 (kV) đợc chọn giống nhau, ta xét tại điểm ngắn mạch N4

Ta đã có IN4” = 44,21 (kA)

 Dòng điện làm việc qua MC

4 √ 3.10 , 5 = 0,3299 (kA) = 329,9 (A) Chọn dòng điện cỡng bức bằng dòng làm việc bình thờng

- Chọn máy cắt theo điều kiện:

Il®®  ixk Điều kiện cắt I C  I”

Căn cứ vào các điều kiện trên đây và kết quả tính toán đợc ta chọn máy cắt loại M - 20 - 6000/3000

Bảng thông số của MC nh sau:

U®m (KV) I®m (A) Ic ®m (KA) iLdd (KA) Inh/tnh

MC này không cần kiểm tra ổn định nhiệt vì IđmMC = 6000 (A)

B8 F4 ĐZ dự phòng 6 kV Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà Nội

Sơ đồ nối điện tự dùng

Bi Đồ án tốt nghiệp

Xác định chế độ vận hành tối

Xác định chế độ vận hành tối u của nhà u của nhà máy theo ph máy theo phơng pháp quy hoạch động ơng pháp quy hoạch động

Khái niệm chung Để nâng cao hiệu quả kinh tế khi vận hành hệ thống điện, ngời ta th- ờng phải tìm các biện pháp để giảm giá thành điện năng và nâng cao tuổi thọ của các trang thiết bị Biện pháp hiệu quả nhất là tiết kiệm nhiên liệu (năng lợng sơ cấp) cung cấp cho nhà máy điện, giảm tổn thất tự dùng và nâng cao hiệu suất làm việc của các tổ máy. Đối với nhà máy điện để thực hiện các nội dung trên chúng ta cần phải nghiên cứu kỹ lỡng các đặc tính tiêu hao nhiên liệu và tìm biện pháp vận hành sao cho suất tiêu hao nhiên liệu tính cho 1 đơn vị điện năng phát trên thanh cái tổng của nhà máy là ít nhất.

Chỉ cần nâng cao hiệu suất làm việc của toàn nhà máy lên một vài phần trăm thì hiệu quả kinh tế có thể rất lớn vì nhà máy điện thờng làm việc liên tục và lâu dài Để có hiệu quả này ngời ta thực hiện các biện pháp xây dựng phơng thức vận hành tối u xét trong nội bộ nhà máy Trong phần này của đồ án theo yêu cầu của đầu bài sẽ xây dựng biểu đồ vận hành tối u của các tổ máy tơng ứng với biểu đồ công suất vận hành đã cho của toàn nhà máy Phơng pháp thực hiện dựa trên thuật toán quy hoạch động.

1 Phơng pháp tính: Ph ơng pháp tính: Để giải bài toán phân bố tối u công suất cho các tổ máy của nhà máy nhiệt điện theo đặc tính tiêu hao nhiên liệu ta sử dụng phơng pháp quy hoạch động vì chi phí nhiên liệu cho dới dạng rời rạc.

Bài toán đặt ra là có nhiều tổ máy nhiệt điện, trong thời gian t cần xác định giá trị công suất của các tổ máy theo đặc tính tiêu hao nhiên liêụ, sao cho lợng tiêu hao nhiên liệu là nhỏ nhất.

Phân bố công suất tối u của nhà máy nhiệt điện.

Pi Đ ờng đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị của nhà máy Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐHBK - Hà Nội

Trờng hợp thờng hay xảy ra đối với các nhà máy nhiệt điện là các tổ máy không đợc đóng cắt trong phạm vi một ngày đêm (chỉ đóng cắt số tổ máy theo mùa)

Trong đồ án tốt nghiệp này ta chỉ xét trờng hợp các tổ máy đều làm việc suốt 24 giờ.

Pi min  Pi  Pi max

Bi (Pi): là chi phí nhiên liệu của tổ máy thứ i.

Ppt : là nguồn vốn cần phân bố cho n đối tợng.

Pi min, Pi max: là công suất giới hạn cực tiểu và cực đại của máy thứ i.

Giả thiết đối tợng n nhận lợng công suất Pn Dù Pn là bao nhiêu thì l- ợng công suất còn lại là (Ppt - Pn) ta cũng phải phân bố tối u cho (n - 1) tổ máy còn lại.

B (P1, P2, P3, Pn) = Bn (Pn) + Bn - 1 (Ppt - Pn)

Bn (Pn): là chi phí nhiên liệu cho tổ máy n khi công suất phát ra là Pn.

Tiêu đề	Tính Toán Dòng Điện Ngắn Mạch Và Lựa Chọn Thiết Bị
Trường học	Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	124
Dung lượng	553,82 KB