Đồ án thiết kế phần Điện trong nhà máy nhiệt Điện

DANH MUC CAC TU VIET TAT MBA _ | Máy biến áp MBATN | Máy biến áp tự ngẫu Srww£t | Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t Pmax | Công suất phụ tải cực đại của

BỘ CÔNG THƠJƠNG TRGJONG DAI HOC DIEN LUC KHOA KY THUAT DIEN

=, DAl HOC DIEN LUC

ELECTRIC POWER UNIVERSITY

DO AN THIET KE PHAN DIEN TRONG NHA MAY NHIET DIEN

Sinh viên thực hiện : DOJONG KIM TINH

Giang vién hojong dan — : TS MA THỊ THƠỊƠNG HUYEN

LOI CAM ON

Trong thời gian thực hién dé an mén hoc , em di nhan dage nhiéu su dong gop ý

kiên, chỉ bảo cua cac thay cô trơjiờng Đại học Điện Lực nói chung và các thây cô trong khoa Kỹ thuật điện nói riêng đã giảng dạy và giúp đỡ chúng em những năm học vừa qua

Đặc biệt em xin đơjợc bày tỏ lòng biết ơn với cô Ma Thị Thơjơng Huyền đã

hơiớng dẫn em trong suôt quá trình làm đô án

Em cũng xin đơJợc gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bẻ đã động viên và giúp đỡ

em trong thời gian vừa qua

Em xin chân thành cam on!

Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Sinh viên

MUC LUC

CH|ƠNG I: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUÁT, ĐÈ XUẤT PHd|ƠNG ÁN NÓI

p0 2

I9 ái na e 2

1.2 Tính toán cân bằng công suẤt 22222222 2221221112121121112121211121212111212122112212221222122xe 2 1.2.1 Công suất phát ra của toàn nhà mmáy 2-2 S222222112112212122111112122112121221121.2.2 2e 2

2.1.1.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA hai cuộn dây 10

2.1.1.2 Máy biến áp liên lạc ee S22 2522112112212112111112122111212122112212122121222212212 6 10

2.1.2 Chọn loại và công suất định mức của MBA 252 2222221221222222222122 xe 11 2.1.2.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA hai cuộn dây lãi

PA Z1 079 0 vn vn 5 12 2.1.3 Kiểm tra quá tải của MBA khi có sự €Ồ .2222S2222212221212211221222122222222222 6 12

2.1.3.1 Sự cố 1: Sự cố I bộ MPĐ _— MBA 2 cuộn dây bên phía trung (T3) khi phụ tải phía

"v55 )80) 092000000 12

p acct ceeaeeeeceaceaeenaeeaeeaceeeeseatiseiacatiaeaeenteaeecees Sự

co 2: Hong 1 MBATN (AT1) khi phy tai phia trung cực đại (hình 2.3) 13 2.1.4 Tính toán tôn thất điện năng trong máy biến áp cece terete eee 14 2.1.4.1 Tính toán tốn thất điện năng trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA 2 cuộn dây 14 2.1.4.2 Tính toán tốn thất điện năng trong MBATTN s2 5S S222 1221122222 15

2.2.1 Phân bố công suất các cấp của MBA (phơjơng án 2) eect eee 17

2.2.1.1 MBA 2 cuộn dây trong bộ MPĐ ~ MBA hai cuộn đây 2222 22122222222 17

2.2.1.2 MBA liên lạc 5-22 22212222112221112211122211122111122112211122211212212221222 xe 17

2.2.2 Chọn loại và công suất định mức của MBA Q0 202102111121 12111112112 11281128122 17 2.2.2.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA hai cuộn dây 17

2.2.2.2 MBA liên lạc (ATTI, ATT2) 22222 2222122211222111221112221112211222112212212 12 2e 18

2.2.3 Kiểm tra quá tải của MBA khi có sự €Ồ -2222222222212221112212221221222222222222 6 18 2.2.3.1 Sự cố 1: Sự có I bộ MPĐ _— MBA 2 cuộn dây bên phía trung (T2 hoặc T3) khi

ii 80a Mi ấu vá 00 18

2.2.3.2 Sự cố 2: Hỏng l MBATN (ATI) khi phụ tải phía trung cực đại .19

2.2.3.3 Sw c6 3: Hong 1 MBATN (ATI) khi phụ tải phía trung cực tiểu - 20 2.2.4 Tính toán tốn thất điện năng trong MBA 52-222 2222122212222222122222222222 2e 21 2.2.4.1 Tính toán tôn thât điện năng trong sơ đô bộ MPĐ — MBA 2 cuộn dây 21 2.4.B.2 Tính toán tốn thất điện năng trong MBATN 22221 222222122122212222222 2 21

CHG|ƠNG 3: TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT, CHỌN PHƠ|ƠØNG ÁN TỎI Q|U 23

3.2 Tính toán kinh tế - kỹ thuật,lựa chọn phơjơng án tối đỊu 222 22222222225222222222222222 24

3.2.1 Các chỉ tiêu kinh tế của phơjơng án Ì 52222222222222222212222212222.22222 c6 25 3.2/21 22 2221212112112 2212121212122 2x Cá

c chỉ tiêu kinh tê của phơJơng án 2 s 2.2222 2114221212110121211112122111121222222 2, 26

3.3 So sánh chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật Chọn phơjơng án tối địu -52-22 222222222 222226 26 CH|ƠNG 4: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 2121212221121 re 28

4.1 Chọn điểm ngắn mạch 22-22222211 2211221221121111112111211211111221222221222222212 xa 28

4.2 Kết quả tính toán ngắn mạch 22-522 SS1S212212211121122121212112111121211222221222222 22 28

CHq|ƠNG 5: CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DẦY DẪN à 2 2202 ree 29

5.1 Tính toán dòng điện làm việc và dòng điện cơJỡng bức c eee 29

ni 20341 -4 ÔÒỎ 29 5.1.2 Cap ca 0n 41 HH ÔÒỎ 29

5.1.3 Cấp điện áp 10,5 kV 2222221 22222212211121121122121122212212221122222222ye 30

5.2 Chon may cat ng s AẢ Ô.ÔỎ 30

5.4.1 Chọn loại và tiết diện 222 222222212211221112211111112211121122112211221221121222222 xe 37

5.4.2 Kiểm tra ỗn định động khi ngắn mạch -:22222222222222222222212.1, cr.e 38 5.4.3 Chon su dé cho thanh dan cứng 39

5.5.1 Chọn thanh góp cấp điện áp 220 kV Al

5.5.2 Chọn thanh góp cấp điện áp I 10 kV 22522 22222212221122112221221222222222 2e 43 5.6 Chọn máy biến áp đo lơiờng 2222 S2 2S21221122111111221112111221121112211221122112221222222 xe 45

5.6.1 Chọn máy biến dòng điện (Bl) 2 5 2222102112 211221222121121222222222222 2e 45

5.6.2 Chọn máy biến điện áp (BU) 22-22 252222211221122112211221122112211221122122222 22c 47

ko ca 7a 49 CHq|ƠNG 6: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHd|ƠNG ÁN VÀ SƠ ĐỎ CUNG CÁP ĐIỆN TỰ

IMöcnạ) 51 0.0.0 sẽ .ắắna5 51

59.0008 ` 52

6.3 Chọn khí cụ điện của sơ đỗ tự dùng 25222222 21222122221222122222222222222 2e 52

6.3.1 Chon may Cat cece cccccssce cesses eseeeiateer tea ise tisestesttsttsnitattasetetetetsetenseeeseseees 52

Z0 unn 53

6.3.3 Tính toán chọn áp-tô-mát và cau dao phia ha ap 0,4 KV eee ee ee 54

KET LUAN@ .Ả ÒÔÒỎ 55 TAL LIEU THAM KHAO coo -1 ,ÔỎ 56

1H

DANH MUC CAC TU VIET TAT

MBA _ | Máy biến áp

MBATN | Máy biến áp tự ngẫu

Srww(£t) | Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

Pmax | Công suất phụ tải cực đại của từng cấp điện áp

cose Hệ số công suất ứng với từng cấp điện áp

P% (0 | Phần trăm công suất phụ tải của từng cấp điện áp tại thời điểm t Srp(t) | Công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t

œrp%_ | Lơợng phan trăm điện tự dùng

COS@Tp Hệ số công suất phu tải tự dùng

Pa»mrxwx | Công suất tác dụng định mức của toàn nha may

Samrxw | Công suất biểu kiến định mức của toàn nhà máy

Syur(t) | Céng suat ty phát về hệ thống tại thời điểm t

Sur(t) | Công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t

Suc(Œ) | Công suất phu tải cấp điện áp cao tại thời điểm t

n Số tô máy

Stpmax Cong suất tự dùng cực đại của toàn nhà máy

Sams_ | Công suất định mức I tô máy phát điện

Scc(t) | Công suất các phía cao cla MBA tai thoi điểm t

Scr() | Công suất các phía trung của MBA tại thời điểm t

Sen) | Công suất các phía cao ha cha MBA tai thời điểm †

APo Tôn thất công suất không tải trong MBA

APy Tôn thất công suất ngắn mạch trong máy biến áp

AP’, Tôn thất công suất ngắn mạch cuộn cao trong MBA

AP N Tên thất công suất ngắn mạch cuộn trung trong MBA

AP Ny Tôn thất công suất ngắn mạch cuộn hạ trong MBA

APG Tén that céng suất ngắn mạch cao-ha(nha ché tao cho)

APft Tôn thất công suất ngắn mạch trung-hạ(nhà chế tạo cho)

APSE Tôn thất công suất ngắn mach cao-trung(nha ché tao cho)

a Hệ số có lợi máy biến áp tự ngau

S§ Công suất cuộn cao ứng véi khoang thoi gian At;

SE Công suất cuộn trung tơJơng ứng với khoang théi gian At,

sự công suất cuộn hạ tơjơng ứng với khoảng thời gian At

Bi Tông tôn thất điện năng các cuộn day MBATN trong khoảng

thời gian At;

Vv Von dau tq

Vp Vốn đầu tơi cho máy biến áp

Ky Là hệ số tính đến chỉ phí vận chuyền và xây lắp MBA ứng với từng

P, Tién khau hao hang nam vé von dau tq và sửa chữa lớn

P› Chỉ phí do tốn thất điện năng hàng năm trong MBA

ơ% Định mức khấu hao phần trăm

AA Tén that điện năng trong máy biến áp

€ Giá thành điện năng

Ia Dòng điện cơjỡng bức chạy qua thanh góp

ly Dòng điện cho phép của thanh góp ở nhiệt độ tiêu chuẩn

Kine Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ

Tin Dòng điện ôn định nhiệt của máy cắt ứng với thời gian ôn định nhiệt

th

Bw Xung lơiợng nhiệt của dòng ngắn mạch

Đcp Nhiệt độ cho phép của vật liệu làm thanh góp

Đo Nhiệt độ của môi trợJờng xung quanh

Đam Nhiệt độ định mức (nhiệt độ tiêu chuẩn)

ƠI Ứng suất tính toán do lực động điện giữa các pha tạo ra

O2 Ứng suất tính toán do lực động điện giữa 2 thanh dan trong ctng 1 pha tạo ra

Ocp Ứng suất cho phép

Em Lực phả hoại cho phép của sứ

Fr Lực điện động đặt lên đầu sứ khi ngắn mạch 3 pha

S Tiết diện của thanh dẫn mềm

C Hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ dây dẫn

Là hằng số thời gian tắt dần của đòng ngắn mạch không chu kì

+

m Hệ số phụ thuộc vào bề mặt dây dẫn

r Bán kính ngoài của dây dẫn

a Khoảng cách giữa các pha của dây dẫn

Lac Tổng phụ tải của dụng cụ đo nối vào thứ cấp BI

Zaa Tổng trở dây dẫn nói từ BI đến đụng cụ đo

LOI MO DAU

Hé théng dién la mét phan ctia Hé théng nang lqong néi chung, bao gém tir cac

nhà máy điện, mạng điện, đến các hộ tiêu thụ điện, trong đó các nhà máy điện có

nhiệm vụ biến đổi các dạng năng lơiợng sơ cấp nhơI: than, dầu, khí đốt, thủy năng, năng lơlợng mặt trời, thành điện năng Nhà máy điện là một phần tử vô cùng quan trọng, là khâu không thể thiếu trong hệ thống điện nói riêng và ngành năng lơjợng nói

chung Vì vậy, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và tính toán chế độ vận hành tối dịu của nhà máy điện không chỉ là nhiệm vụ mà còn là sự củng cố khá toàn diện về mặt kiến thức đối với mỗi sinh viên chuyên ngành Hệ thống điện trdlớc khi bơjớc vào

thực tế công việc

Xuất phát từ nhu cầu thực tế cùng những kiến thức chuyên ngành đã đơiợc học,

em được giao thực hiện Đồ án Thiết kế nhà máy điện với các nội dung sau:

Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện

Sau thời gian tìm hiểu và tính toán, em đã hoàn thành bản đồ án này Em mong

nhận đơjợc những lời nhận xét, góp ý của thay cô và các bạn để em rút ra kinh nghiệm

và bỗ sung những kiến thức còn thiếu

Hà Nội, này tháng năm 2022

Sinh viên thực hiện

vil

CHGJONG 1: TINH TOAN CAN BANG CONG SUAT, DE XUAT

PHGJONG AN NOI DAY

TBØ-60-2 75 60 10,5 3000 0,8 | 0,146 | 0.22 | 0,178

1.2 Tính toán cân bằng công suất

1.2.1 Công suất phát ra của toàn nhà máy

Nhà máy nhiệt điện gồm 5 tô máy, công suất mỗi tô là Pa„s = 60MW,

cos@,, = 0,8.Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t trong ngày đơjợc xác

định theo công thức sau:

Go

Sryy(t): Công suất phát toàn nhà máy tại thời điểm t

Paau,%(#):Phân trăm công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

cosœs: Hệ số công suất định mức của máy phát, cosøp = 0,8

Pans: Tổng công suất tác đụng định mức của toàn nhà máy

Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện có thê xác định theo công thức sau:

(13)

Trong do:

Srp (t): Phụ tải tự dùng tại thời điểm t

œ: Hệ số tự dùng, ơ = 8%

COS ø;p: Hệ số công suất phụ tải tự dùng, COS ø;p = 0,86

Šmxwu(): Công suất phát toàn nhà máy tại thời điểm t

Pans, Sams: Cong suất tác dụng định mức, công suất toàn phần định mức của 1 tổ máy phát

Áp dụng công thức (1.3), Tính cho các khoảng thời gian còn lại ta có kết quả trong bảng sau:

Bảng 1 3 Bảng biến thiên công suất tự dùng của toàn nhà máy theo thời gian

t(h) 0:4 4:7 7z11 11+13 | 13+17 17:21 | 21:24 Snw(,.MVA 26,5 300 375 300 337,5 375 337,5

So(),MVA 22,88 | 24.56 27,91 24,56 26,23 27,91 26,23

1.2.3 Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp

Công suất phụ tải các cấp tại từng thời điểm đơJợc xác định theo công thức sau:

sọ _ 7?) p

Trong đó:

S(t); Céng suat phụ tải tại thời điểm t

P%{r):Phân trăm công suất phụ tải tại thời điểm t

COS ø: Hệ số công suất định mức của phụ tải

Pz„„„ Công suất tác đụng tiêu thụ lớn nhất của phụ tải

Áp dụng công thức (1.4), Tính toán cho các khoảng thời gian còn lại ta có kết qua

trong bảng sau:

Bang 1 4 Bang bién thiên công suất của phụ tải các cấp điện áp theo thời gian

Suc(,MVA 0 0 0 0 0 0 0

So().MVA | 558 | 651 837 | 744 | 837 93 | 837

1.2.4 Công suất phát về hệ thông

Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm(công suất phát bằng công suất thu), không xét đến tôn thất công suất trong máy biến áp ta có:

Sym()— Smm(f) — (Sur() +Suc(f)+Ss»r(f)+Szn(1)) (1.5)

Trong do:

S»wr{): Công suất phát về hệ thống tai thời điểm t; (MVA)

Smut): Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t; (MVA)

Sr(t): Công suất tự dùng nhà máy tại thời điểm t; (MVA)

S»z(¿): Công suất phụ tải dia phqjong tai thời điểm t; (MVA)

Sư): Công suất phụ taicap điện áp trung tại thời điểm t; (MVA)

SucŒ): Công suất phụ tảicấp điện áp cao tại thời điểm t; (MVA)

Áp dụng công thức (1.5), Tính toán cho các khoảng thời gian còn lại ta có kết quả

trong bảng sau:

Bảng 1 5 Bảng tổng hợp công suất toàn nhà máy

t (h) 0=4 4:7 711 11:13 | 13+17 | 17:21 | 21:24

Smw(ŒMVA | 2625 | 300 375 300 | 33745 | 375 | 3375

Sm(t)MVA |228§ | 2456 | 27,91 | 2456 | 2623 | 2791 | 26,23

So(.MVA | 55g | 651 | 837 | 744 | 837 | 93 8,37 Sur(t}MVA | 148.94 | 169,41 | 190,59 | 190,59 | 190,59 | 211,76 | 169,41

Hình 1 1 Đồ thị phụ tải tống hợp của nhà máy

Từ những tính toán trên ta có bảng tông hợp số liệu sau:

Bảng 1 6 Bảng công suất cực đại, cực tiêu từng cấp theo thời gian

Phụ tải ŠTNM Svm(MVA | Sư(MVA | Suc((MVA | Sm(MVA Spp

Nhận xét:Nha may chi yéu cung cap dién cho phy tai trung áp, cao áp và phát

công suất thừa vé hé thong (Svir(t)>0), céng suat cho phy tai địa phơjơng là nhỏ so với

công suất phát ra của toàn nhà máy

1.3 Dé xuat phojong an ndi dây

1.3.1 Phân tích các nguyên tắc để đề xuat phojong an néi day

Căn cứ vào các nguyên tắc đề xuất phơjơng án nối đây và kết qua tính toán phụ tải, cân bằng công suất ta có một số nhận xét sau:

- Khi phụ tải địa phgong có công suất nhỏ thì không, cần có thanh góp điện á ap may phát, mà chúng đơjợc cấp điện trực tiếp từ đầu cực máy phát, phía trên máy cắt của MBA liên lạc Quy định về mức nhỏ công suất của địa phơjơng là cho phép rẽ nhánh

từ đầu cực máy phát một lơjợng công suất không quá 15% công suất định mức của một

tô máy phát Vì vậy ta có:

100 9:3 100 = 6,2% < 15%

75

=>Vậy không cần thanh góp điện áp máy phát

- Nhà máy có 3 cấp điện áp 10,5kV, 110kV, 220kV; cấp điện áp trung (110kV), cao (220kV) có trung tính nôi đất trực tiệp

Vay ta có thê ghép tôi đa 2 máy phát chung một máy biên áp, môi tô máy phát phải có

máy cắt điện riêng để thuận tiện cho hòa máy phát vào ldjới

-_ Ta có thể sử dụng máy biến áp tự ngẫu đề liên kết các cấp điện áp nhơng phía hạ áp không nôi với máy phat mà chỉ cung cap cho phu tai dia phojong

1.3.2 Đề xuất các phơjơng án

Trên cơ sở các phân tích trên, ta đề xuất 4 phơ|ơng án nhơ] sau:

- §éIqong va ching loai may bién áp ít

- Vận hành đơn giản, linh hoạt, dam bao cung cấp điện liên tục

- Tén that công suất nhỏ

Nhược điểm: (so với phojong an 2 6 dgjdi)

Có 2 bệ MPĐ-MBA 2 cuộn dây bên cao 220kV => Gia thanh cao hon phgjong an 2

- Khi có sự cô IMBA tự ngẫu, không những mất công suất của máy phát nồi vào nó

mà việc truyền tải công suât thừa hoặc thiểu sang phía trung áp sẽ bị hạn chê

Hình 1 3 Sơ đô nói điện phgjong an 2

Uu điểm:

- So dé néi điện đơn giản, van hanh linh hoat, cung cấp đủ công suất cho phụ tải các

- So dé lam viéc tin cay, dam bao tinh linh hoat cho cac trang thai van hanh

- Do phy tai dia phojong dojgc trích ra từ cuộn hạ áp của máy biến áp tự ngẫu nên đảm

bảo cung câp điện liên tục

-_ Công suất các MBA TI,T2 lớn

- Dé tin cay cung cấp dién khéng cao vi khi su cé 1 MBA T1 hoac T2 sé phai ngimg làm việc 2 tô máy phát điện

HT Suc Sur

Hình 1 5 Sơ đô nối điện phơjơng án 4

= Kết luận: Qua những phân tích trên ta giữ lại phơjơng án 1 và phơjơng án 2 dé tính toán so sánh cụ thê hơn về kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn đơiợc sơ đỗ nối dién tdi qu

cho nhà máy điện

Nhq vay, 6 Chgjong 1 ta đã chọn đơjợc máy phát điện, tính toán cân bằng công suất phụ tải toàn nhà máy, tự dùng, các cấp điện áp và sơ bộ đơIa ra đơjợc các phơjơng

án nối day hop lí Tiếp theo ta sẽ tính toán để lựa chọn máy biến áp cho 2 phơjơng án

đã chọn (phơjơng án 1 và phơJơng án 2) và hình thành các cơ sở dé chon ra phgjong nn

tối qu nhất

2.1.1 Phân bố công suất các cấp điện ap cia MBA (phgjong an 1)

2.1.1.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA hai cuộn dây

Công suất MBA 2 cuộn dây đơJợc mang tải bằng phẳng trong suốt 24 giờ/ngày, đơjợc tính theo công thức sau:

1

Spo = Sams —— * Stomax (2.1)

Sip: Công suất bộ truyền qua các MBA T1, T2, T3; (MVA)

Sams COng suat cla mỗi tô máy phát; (MVA)

Srpmax: Cong suất của phụ tải tự dùng cực đại; (MVA)

n: Sô tô máy phát điện của nhà máy

Nhq vậy, công suất bộ truyền qua các MBA TI, T2, T3 đơjợc xác dinh nhq sau:

Sr = Sra = S13 = Spo = 75 ~C— = 63,4(MWA) 2.1.1.2 Máy biến áp liên lạc

Sau khi phân bố công suất cho MBA 2 cuộn dây trong bộ MPĐ-MBA hai cuộn

dây, phần công suất còn lại do MBA liên lạc đảm nhận và đơiợc xác định trên cơ sở

cân bằng công suất, không xét đến tôn thất trong MBA Giả sử chiều công suất nhơi

hình 2.1, ta phân bố công suất cho các phia cla MBA AT1, AT2 nhq sau:

Sư; {f, Sục (?): Công suất của phụ tải phía trung áp và cao áp tại thời điểm t;

(MVA)

Sec (t), Scr (1), Seu (t): Céng suất phía cao, phía trung, phía hạ của MBA tự ngẫu

tại thời điểm t; (MVA)

Svmr (z): Công suất phát về hệ thống tại thời điểm t; (MVA)

Áp dụng công thức (2.2), thay số vào ta có bảng sau:

Bang 2 1 Phân bồ công suất cho các cuộn dây MBATN theo thời gian

th) 0+4 4:7 Til 11+13 | 13+17 17:21 | 21:24

Se(0.MVA | 394/11 | 49,996 | 60,586 | 60,586 | 60,586 | 71,171 | 49,996 Soc(t)MVA | -26,52 | -19,658 | 4,647 | -30,713 | -13,.26 | -6,403 | 2,673

Seat)MVA | 12893 | 30338 | 65233 | 29,873 | 47323 | 64,768 | 47323

2.1.2 Chọn loại và công suất định mức của MBA

2.1.2.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA hai cuộn dây

a, Loai MBA hai cuộn đây không điều chỉnh dưới tải

Máy biến áp này mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ Nhơ] vậy ta chỉ cân điêu chỉnh điện áp phía cao áp và đơJợc điêu chỉnh trực tiếp băng tự động điều chỉnh kích từ (TÐĐK) của MPĐ

b, Công suất định mức

Công suất định mirc cla MBA TI, T2, T3 đơJợc chọn theo công thức sau:

Samr 2 Sams = 75(MVA) - (23) Tra Bang 2.5, 2.6 Phu luc 2, tai liệu [I] ta cô thông sô các MBA dojgc chon nhơ] sau:

Bảng 2 2 Thông số máy biên 4p hai cu6n day T1, T2, T3

vì lý do này chỉ cần dùng máy cắt (MC) phía cao áp là đủ, phía hạ áp chỉ cần dùng dao

cách ly (DCL) phục vụ cho sửa chữa

2.1.2.2 MBA liên lạc (AT1, AT2)

a, Logi MBA cé diéu chinh dưới tải

Tất cả các phía của máy biến áp mang tải không bằng phẳng nên có nhu cầu điều

chính điện áp tất cả các phía Nếu dùng TĐK chỉ điều chỉnh đơiợc phía hạ, nên cần có

sự kết hợp với điều chỉnh dơjới tải của MBA liên lạc thì mới điều chỉnh điện áp đơjợc

tất cả các phía

b, Công suất định mức

Công suất MBATN được xác định là công suất truyền lên từ phía hạ nên công

suat cua MBATN dojoc chon theo công thức sau:

Sans Sams 75 Samar = — > Samar > z= os” 150(MVA)

Tra Bang 2.6, Phu luc 2, ti liéu[1]ta chon MBA AT/IITH có thông số nhơ| sau:

Bang 2 3 Thông số kỹ thuật máy biến 4p tw ngau (ATI, AT2)

2.1.3 Kiểm tra quá tải của MBA khi có sự cố

Đối với MBA liên lạc khi sự cố một trong các MBA trong sơ dé thi MBA liên lạc còn lại phải mang tải nhiều hơn cùng với sự huy động công suất dự phòng của hệ thông thì mới có thê đảm bảo cung cấp công suất cho phụ tải các cấp cũng nhơi phát về

hệ thống nhơi lúc bình thơjờng Quá tải sự có tối đa cho phép nhơ] sau: k„ = 1,4 Wi

điều kiện làm việc không quá 6 giờ trong ngày và không được quá 5 ngày đêm liên

œ 2.1,4.0,5.160 = 224(MVA) 3 S"* = 211,8(MVA) = thda man

- Phan bé céng suat cho cáo cuộn dây máy biến áp tự ngẫu khi có sự có:

cuộnchung:

- Tacô:S%p = (S*“ + ø, 9°) = (64,8 + 0,5.41,11) = 85,3(MVA)

CH CC

ka & Sam rn = 1,4.0,5.160 = 112 (MVA) >.6 = 85,3 (MVA)

Vay cuén chung dap tmg dagc diéu kién qua tai khi MBA gặp sự cố tại thời điểm

= 69,4(MVA) < Sig = 200(MVA)

Vay hé théng bù đơjợc phần công suất thiếu hụt do sự có MBA T3 MBA đã chọn đạt

yêu câu

2.1.3.2 Sự cỗ 2: Hồng ï MBATN (ATT) khi phụ tải phía trung cực đại (hình 2.3) -_ Điều kiện kiểm tra quá tải nhằm cấp đủ cho phụ tải phía trung:

Kase: &+ Samy + Spo 2 Spr”

@ 1,4.160 + 69,5 = 248,5(MVA) > $77 = 211,8(MVA) = thda man

- Phan bé céng suat tua À MB/MTN <a có Seg) 8 — 69,4 = 142,3(MVA)

( a UT 1

\ ge? = gee G2 = 60,1 — 142,3 = —82,2(MVA)

Nhd vậy, MBATN hoạt động theo chế độ công suất truyền đồng thời từ hạ và cao sang trung Tại chế độ này cuộn chung mang tải nặng nhất.Kiểm tra sự quá tải của

cuộnchung:

- Tacó:%n = (S“ +ø, S“) = (60,1 + 0,5.82,2) = 101,25(MVA)

CH cc

ka @ Samoy = 1,4.0,5.160 = 112 (MVA) >„§g°? = 101,23 (MVA)

Vậy cuộn chung đáp ứng đơjợc điều kiện quá tải khi MBA gặp sự có tại thời điểm

#2 Công suất thiếu khi xảy ra sự cố:

hiếu — ST mg + 6U m — 2 + 6y) — 9⁄2 = 126,1 — 2 - 69,4 + 82,2 = 69,4(MVA)

=> Kết luận:Qua phân tích và tính toán ta thay MBA da chon dat yéu cau

2.1.4 Tính toán tốn thất điện năng trong máy biến áp

2.1.4.1 Tính toán tôn thất điện năng trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA 2 cuộn dây

Máy biến áp mang tải bằng phẳng Sw cả năm (8760 giờ).Tôn thất điện năng đơjợc xác

định theo công thức sau:

S, 2

AA = [AP + AP.) ] 8760(kWh)(2.4)

0 N Samar Trong do:

AP,: Tén thất công suất không tải trong may bién 4p (MW)

APx: Tôn thất công suất ngắn mạch của máy biến áp (MW)

Sant: cong suất định mức của máy biến áp (MVA)

Thay số vào công thức (2.4) ở trên ta có két qua dae thê hiện trong bảng số liệu đơjới

đây:

Bang 2 4 Tôn thất điện năng trong MBA hai cuộn dây

Cấp điện áp | Sz„r AP, AP Su

(V) (MVA)| (kW) | (kW) | (MVA) T1,T2 | 242/10,5 80 80 320 71,51 | 2940591,88

T3 121/10,5 80 70 310 71,51 | 2782998.39

2.1.4.2 Tính toán tốn thất điện nang trong MBATN

Đề tính tốn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu trước Ì hết phải tính tôn thất công suất ngăn mạch cho từng cuộn dây trong máy biến áp tự ngẫu theo công thức sau:

APT AP“ APT ton that công suất ngăn mạch cao — trung, cao — ha, trung— ha

AP, APT APE ton that ngan mạch cuộn cao, trung, hạ

D1: hệ số có lợi của MBATN, [] = 0,5 1

Do nhà sản xuất chỉ cho biét AP nên ta coi 4 peu Rpm 7 AP = 190 (kW)

18

2= ÄAAAri = AAura = AAp = 8760 - APq + 365 _, B; (2.5)

524

Thay thông sốcủa các máy biến vào công thức (2.5) trên ta có bảng số liệu sau:

Bang 2 6 Tén thất điện năng trong MBA tự ngẫu

th) 0:4 4+7 711 11+13 | 13+17 17:21 | 21:24

Set (MVA) | 19398 | 93262 | 16713 | 20,406 | 93262 | 20,406 | 9,326

Scc (MVA)

56,641 | 61,1802 | 77,932 | 73,951 | 61,1802 | 73,951 | 36,755 Scu(MVA) | 58,581 | 70,506 | 94,644 | 94,357 | 70,506 | 94,357 | 46,081

=> Vậy tông tôn that điện năng trong các máy biến áp của phơjơng án l là:

Mn = 2 AAn 1 + 2 AAm + AAra

= 2.2940591,88 + 2.1304282,91 + 2782998,39 =11272747,97 (kWh) 2.2 Phojong an 2

| | 220kV 110kV

S SCT

2.2.1 Phân bố công suất các cấp của MBA (phơjơng án 2)

2.2.1.1 MBA 2 cuộn dây trong bộ MPD -— MBA hai cuộn dây

Tojong tự phojong an l, công suật bộ truyền qua MBA T1, T2, T3 đơJợc chọn nhơ] sau:

27,9

%=75 ——= 69,4(MVA) 2.2.1.2 MBA liên lạc — — °

Sau khi phân bố công suất cho MBA 2 cuộn dây trong bộ MPĐ-MBA hai cuộn

dây, phần công suất con lai do MBA liên lạc đâm nhận và được xác định trên cơ sở

cân bằng công suất, không xét đến tôn thất trong MBA Giả sử chiều công suất nhơi

hình 2.4.Phân bố công suất cho cac phia cla MBA AT1, AT2 nhq sau:

1

Ser(t) = cr (0 2 [Sur — [Sur (t) — 2 Sigl bo

Sec (t) = % [Syur (t) + Suc (t) — S%„](2.7)

\ ScH (2) = Scr (t) + Scc (2)

Áp dụng công thức (2.12), thay số vào †a có bảng sau:

Bảng 2 7 Phân bố công suất cho các cuộn dây MBA tự ngẫu theo thời gian

t (h) 0:4 4+7 Fil 11+13 | 13+17 17=21 | 21:24 Se()MVA | 4702 | 15,287 | 25,877 | 25,877 | 25,877 | 36,462 | 15,287 Sec(t),MVA 429 4976 | 74,065 | 38,705 | 56,155 | 63,015 | 66,745

Sox(t), MVA | 47,602 | 65,047 | 99,942 | 64,582 | 82,032 | 99,477 | 82,032

Dấu (-) thể hiện chiều công suất phía trung ngược chiều giả thiết

2.2.2 Chọn loại và công suất định mức của MBA

2.2.2.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA hai cuộn dây

a, Loai MBA hai cuộn đây không điều chỉnh dưới tải

Máy biến áp này mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ Nhơi vậy chỉ cân điều chỉnh điện áp phái cao áp và đơjợc điều chính trực tiếp

băng tự động điều chỉnh kích từ(TÐK) của MPĐ

b, Công suất định mức

Công suất định mirc cla MBA TI, T2, T3 dajgoc chon theo công thức sau:

Samr 2 Sams = 75(MVA)

Tra Bang 2.5,Phu luc 2, tài liệu [1] ta có théng s6 cac MBA dagc chon nhg sau:

Bang 2 8 Thông số máy biễn áp hai cuộn dây T1, T2, T3

Loại MBA | Sz(MVA) | Uc(kV) | Un(kV) | AP.KW) | APx(kW) | Un% | 1%

THH (T1) 80 242 10,5 80 320 11 0,6 ’

21

Đối với MBA này ta không cần kiểm tra điều kiện quá tải bởi một trong hai phan ttt MPD hay MBA bi su có thì cả bộ ngừng làm việc trong điều kiện sự có Cũng chính

vì lý do này chỉ cần dùng máy cắt (MC) phía cao áp là đủ, phía hạ áp chỉ cần dùng dao

cách ly (DCL) phục vụ cho sửa chữa

2.2.2.2 MBA liên lạc (ATI, AT2)

a, Loại MBA có điều chỉnh dưới tải

Tất cả các phía của máy biến áp mang tải không bằng phẳng nên có nhu cầu điều

chính điện áp tất ca các phía.Nếu dùng TĐK chỉ điều chỉnh đơjợc phía hạ, nên cần có

sự kết hợp với điều chỉnh dơjới tải của MBA liên lạc thì mới điều chỉnh điện áp đơjợc

tất cả các phía

b, Công suất định mức

T dong tự phường án l: hi an 1: Sans 75

Samar 2 7 Samar = a ~ 05_ 150MVA) Tra Bang 2.6,Phu luc 2, tai liéu[1]ta chon MBA A THỊ TH có thông sô nhơ] sau:

Bảng 2 9 Thông số kỹ thuật máy biến áp tự ngẫu (AT1, AT2)

(MVA) | (KV) | (KV) | (KV) | (kW) | (kw) | C-T) C-H | T-H

ATJHTH 160 230 121 II 85 380 11 | 32 | 20 | 0,5

2.2.3 Kiểm tra quá tải của MBA khi có sự cỗ

Đối với MBA liên lạc khi sự cố một trong các MBA trong sơ dé thi MBA liên lạc còn lại phải mang tải nhiều hơn cùng với sự huy động công suất dự phòng của hệ thông thì mới có thê đảm bảo cung cấp công suất cho phụ tải các cấp cũng nhơi phát về

hệ thống nhơi lúc bình thơjờng Quá tải sự có tối đa cho phép nhơi sau: k„¿ = l,4 vũ

điều kiện làm việc không quá 6 giờ trong ngày và không được quá 5 ngày đêm liên tục Xét 3 trơiờng hợp sự cô nguy hiểm nhất:

2.2.3.1 Sw c6 1: Sw cé 1 b6 MPD — MBA 2 cuộn dây bên phía trung (T2 hoặc T3) khi phụ tải phía trung cực đại

-_ Điều kiện kiểm tra quá tải nhằm cấp đủ cho phụ tải bên trung:

2 Kase: + Samtn + Spo =

# 2.1,4.0,5.160 + 69,5 = 295,51(MVA),> #”⁄“ = 211,8(MVA) = thỏa mãn

- Phan bé céng suat cho cac cuén day may bién áp tự ngẫu khi có sự có:

en

ay bie

oC ALAA) OFM VAT

“

ce

23

Nhd vậy, MBATN hoạt động theo chế độ công suất truyền đồng thời từ hạ và cao sang trung Tại chế độ này cuộn chung mang tải nặng nhất.Kiểm tra sự quá tải của

Sử Công suất thiểu khi xảy ra sự có:

Siniéu = max 4 SUF mx —“g.,— 2: S$ = 123,1 — 69,4 —2- 6,4 = 69,5(MVA)

< Sanur = 200(MVA) => thỏa mẫn

Vay hé théng bu dgjgc phan công suất thiếu hụt do sự có MBA MBA đã chọn đạt yêu

Stp Stp

Hình 2 5 Phân bố lại công suất khi sự cố I(phơJơng án 2)

2.2.3.2 Sự cố 2: Hồng 1 MBATN (ATT) khi phụ tải phía trung cực đại

-_ Điều kiện kiểm tra quá tải nhằm cấp đủ cho phụ tải phía trung:

ke: a Samtn + 2 Spo ag

# 1,4.0,5.160 + 2.69,5 = 255,02(MVA);> S"* = 211,8(MVA) = théa man

- Phân bố cô ân bộ công suàt gia MU VN át của MBATN khi có sự có: 397 8'— 2.69,4

ka @ Samy = 1,4.0,5.160 = 112 (MVA) >.6" = 79,3 (MVA)

Vậy cuộn chung dap img dage diéu kién qua tai khi MBA gặp sự cô tại thời điểm

Sv Céng suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thaong:

Siniéu = S°"™ — Spo — S* + 67“ = 123,1 — 69,4 + 12,8

= 69,4(MVA) < Sap = 200(MVA)=> thoa mãn

Vay hé théng bu dae phan công suất thiếu hut do sy c6 MBA ATI MBA đã chọn

dat yéu cau

HT

- Phân bố cô ật khi có sự có:

se CONE Ses = em” 2, s, = 148,2 — 269,4 = 9,4(MVA)

Dấu (-) thể hiện chiều công suất phía trung ngược chiều giả thiết

Nhq vậy, MBATN hoạt động theo chế độ công suất truyền đồng thời từ hạ lên trung

và cao Tại chế độ này cuộn hạ mang tải nặng nhất Kiểm tra sự quá tải của cuộn hạ:

— kự„ ở Sam w = 1,4.0,5.160 = 112 (MVA)a> S° = 55,44 (MVA)

25

- Kiém tra điều kiện quá tải MBATN:

26

Ka & Samrw = 1,4.0,5.160 = 112 (MVA) > Scy = 64,8(MVA)=> thoa man

- Công suất thị thiếu u Phát về hệ {hong 0 vol với hàng h NON 69,4 — 55,4

VHT

= B1], 4(MVA) < Sanr = 100(/VA)=- thỏa mãn

Vậy hệ thông bù đưiợc phần công suất thiếu hụt do sự có MBA AT1 MBA da chon

Hình 2 7 Phân bồ lại công suất khi sự cố 3 (phơjơng án 2)

=> Kết luận:Qua phân tích và tính toán ta thay MBA da chon dat yéu cau

2.2.4 Tính toán tôn thất điện năng trong MBA

2.2.4.1 Tính toán tôn thất điện năng trong sơ đồ bộ MPĐ — MBA 2 cuộn dây

Tqong ty phgong an 1, thay số vào công thức(2.4) ta có kết quả đơjợc thê hiện trong

bảng số liệu đơjới đây:

Bang 2 10 Tén thất điện năng trong MBA hai cuộn dây

Cấp điện áp | Saz„r AP, AP Spe

MBA | CấPdiênấp | ager | AB | apie AF | APL | apt

(kV) @&Ww)› | ŒW) | (@&w) | &W) | @W) | ŒW)

27

| ATL AT2 | 230/121/11 | 380 | 190 | 190 | 190 | 190 | 570

Thay số liệu vào công thức (2.5) ta có bảng số liệu sau:

Bang 2 12 Tén thất điện năng trong MBA tự ngẫu

th) 0z4 4+7 7:11 11:13 | 13:17 17:21 | 21:24 Sct (MVA) | 19398 | 93262 | 16/713 | 1/9398 | 20,406 | 20,406 | 9,326

Scc (MVA)

56,641 |611802| 77932 | 56,641 | 73,951 | 73,951 | 36,755 Scu(MVA) | 58,581 | 70,506 | 94,644 | 58,581 | 94,357 | 94,357 | 46,081

=> Vậy tông tôn that dién nang trong cac may bién ap cua phajong an 2 là:

AAuza = 2 AArzra + AAri + 2 AÂAr1 ¿72

= 2.2782998,39 + 2940591,88 + 2.1431491,11 11369570,87(kWh)

Bang 2 13 Tén that điện năng trong MBA của 2 phgjong én

trong MBA cho ca 2 phgong án Tiếp theo ta tiến hành chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho cả 2 phơjơng án và dựa trên số liệu đã tính toán để lựa chọn phơjơng án tối qu

28

Chgjong 3: Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chon phgjong án tối

CHỊƠNG 3: TÍNH TOÁN KINH TẺ - KỸ THUẬT, CHỌN

oe PHGJONG AN TOI G]U

3.1 Chọn sơ đồ thiết bị phần phôi

- Ngin 16 MBA: Co 4 16 dén từ hai máy biến áp tự ngẫu và hai máy biến áp bộ

-_ Ngăn lộ đường dây:

+ Hệ thông: I lộ kép câp điện cho hệ thông

=> Tổng số lộ đơiờng dây là 2

Nhơ vậy ta chọn sơ đồ TBPP cho phía điện áp cao là sơ đồ TBPP hai hệ thống thanh

góp có thanh góp vòng

3.1.1.2 Cấp điện áp trung 110 kV

- Ngin 16 MBA: C6 3 16 dén từ hai máy biến áp tự ngẫu và một máy biến áp bộ

-_ Ngăn lộ đo\ờng dây: có 4lộ ra gồm 2 lộ kép cấp điện cho phụ tải phía trung áp

Nhg] vậy ta chọn sơ đỗ TBPP cho phía điện áp trung là sơ đô hai hệ thông thanh góp,

có thanh góp vòng

3.1.2 Phojong án 2

3.1.2.1 Cấp điện áp cao 220 kV

-_ Ngăn lộ MBA: Có 3 lộ đến từ hai máy biến áp tự ngẫu và một máy biến áp bộ

- Ngăn lộ dojong day: -

+ Hệ thông: 1 lộ kép câp cho hệ thông

=> Tông số mạch đơjờng dây là 2 mach

Nhd| vậy ta chọn sơ đồ TBPP cho phía điện áp cao là sơ đồ hai hệ thống thanh góp có

thanh góp vòng

29

Chgjong 3: Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chon phgjong án tối

3.1.2.2 Cấp điện áp trung 110 kV

-_ Ngăn lộ MBA: Có 4 lộ đến từ hai máy biến áp tự ngẫu và hai máy biến áp bộ

~- Ngăn lộ đơiờng dây: có 4 lộ ra: 2 lộ kép cấp điện cho phụ tải phía trung áp

Nhơ] vậy ta chọn sơ đồ TBPP cho phía điện áp trung là sơ đồ hai hệ thông thanh góp có thanh góp vòng

Hinh 3 2 So dé thiét bi phân phối của phơjơng án 2

3.2 Tính toán kinh tế - kỹ thuật,lựa chọn phơjơng án tôi oju

Trong các phơjơng án, phơjơng án tối 0u đơJợc chọn căn cir vao vén dau tq va di

phí vận hành hàng năm Các tính toán về vốn đầu tơ và chỉ phí vận hành hàng năm

dajgc thé hién sau day:

Nhgy vậy vốn đầu tơi của I phương án đơiợc tính nhơ| sau:

Chgjong 3: Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chon phgjong án tối

Trong đó: C: gid thanh dién nang (déng/kWh), C = 1500 (déng/kWh)

3.2.1 Các chi tiéu kinh té cia phojong An

1 1, Vốn đầu tơi của MBA

Áp dụng công thức (3.2), thay số vào ta có bảng sau:

Bang 3 1 Vén dau tq cho MBA phgjong án 1

MBA " Ai Cập iy ap | Ba _ ow Vốn dau to, Vai 1054)

2, Vốn đầu tơi xây dựng TBPP

Theo sơ đề nối điện phơJơng án 1:

+ Phía 220kV có 11 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 4,2.10° (đồng)

+ Phía 110kV có 9 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 1,8.10° (đồng)

+ Phía 10,5 kV có 2 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 0,9.10° (đồng)

Áp dụng công thức (3.3) =>Vốn dau tq] xây dựng thiết bị phân phối phơjơng án l là: Vizppp = 11 - 4,2 10° + 9 - 1,8 10° + 2: 0,9: 102 = 60 - 10°(đồng)

=> Nhg] vay tong von dau to] cho phgjong an | la:

V1 = Vig + Virppp = 50880 10° + 60 10° = 110,88 - 10% déng)

3,Chi phi van hanh hang nam

31

Chgjong 3: Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chon phgjong án tối

Áp dụng công thức (3.4) =>Chi phí vận hành hàng năm phơjơng án 1 la:

Ppa, = Py + P2 = a%+ V, + AA: C = 0,084 - 110,88 - 102 + 11272747,98 -

1500

= 26,22 - 10°(đồng) 3.2.2 Các chỉ tiêu kinh tế của phơjơng

án 2 1,Vốn đầu tơi cho MBA

Áp dụng công thức (3.2), thay số vào ta có bảng sau:

Bang 3 2 Vén dau tq cho MBA phgpng an 2

MBA " Ai NI ap | Bai > HC Vốn đầu tơ Vạ 105(4)

2, Vốn đầu tơi xây dựng TBPP

Theo sơ đề nối điện phgjong an 2:

+ Phía 220kV có 10 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 4,2.10° (đồng)

+ Phía 110kV có 10 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 1,8.10° (đồng)

+ Phía 10,5 kV có 2 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 0,9.10° (đồng)

Áp dụng công thức (3.3)=>Vốn đầu tơ xây dựng thiết bị phân phối phơJơng án 2 là:

3.3 So sánh chỉ tiêu kinh tê, kĩ thuật Chọn phojong 4 án tôi ơịu

Dựa trên kết quả tính toán kinh tế cho 2 phgjong á án, ta có bảng tông hợp kết quả sau:

Bang 3 3 Tổng hợp vốn đầu tơi và chi phí vận hành 2 phơJơng án