Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp

* Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Chơng i Tính toán phụ tải cân công suất Tính toán phụ tải cân công suất phần quan trọng nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện Nó định tính đúng, sai toàn trình tính toán sau Ta tiến hành tính toán cân công suất gần theo công suất biểu kiến S dựa vào đồ thị cấp điện áp hàng ngày hệ số công suất cấp không khác nhiều 1.1 Chọn máy biến áp Nhà máy điện gồm tổ máy phát, công suất máy 600MW ta chọn máy phát loại, điện áp định mức 10,5KV Loại MP PMW TB60 60 Thông số định mức SMVA NV/P UKV Cosep 75 3000 10,5 0,8 I(A) Điện kháng Xd'' Xd' 4,1 0,132 0,24 Xd Loại kích từ 2,2 BT-450-300 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất 1.2.1 Cấp điện áp máy phát: Uđm = 10,5 KV Ta tính theo công thức: PUF( t ) = S UF( t ) = P% ( t ) 100 PUF ( t ) PUF max cos Pmax= 10MW cos = 0,85 Do ta có bảng biến thiên công suất phụ tải nh sau: B1-2 t(h) 0-6 -12 12 - 18 18 - 20 20 - 24 P(%) 80 100 70 80 60 PI(MW) SUF(MVA) 9,41 11,76 8,2 9,41 7,1 S(MVA) 11,76tải cấp điện áp máy phát đồ thị phụ 9,412 9,41 8,82 7,1 Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 12 18 20 24 t(h) * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V 1.2.2 Cấp điện áp trung áp 110KV Pmax = 105 MW; cos = 0,87 Công thức tính: PT( t ) = P% ( t ) S UT ( t ) = 100 PT ( t ) PT max cos Bảng 1- t(h) P(%) PI(MW) SUT(MVA) 0-8 60 63 72,41 -12 70 73,5 84,48 S(MVA) 12 - 16 100 105 120,68 16 - 20 80 84 96,55 20 - 24 60 63 72,41 120,68 84,48 72,41 96,55 72,41 12 1.2.3 Cấp điện cấp điện áp 220KV Pmax = 130 MW; 18 20 24 t(h) cos = 0,86 Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Công thức tính: PUC( t ) = S UC( t ) = P% ( t ) 100 PT max PT ( t ) cos Bảng biến thiên công suất đồ thị phụ tải Bảng 1-3: t(h) 0-8 -12 12 - 18 18 - 24 P(%) 70 100 80 60 Pi(MW) 91 130 104 78 105,81 151,162 120,93 105,81 SUT(MVA) S(MVA) 151,163 120,93 105,81 12 105,81 18 24 t(h) 1.2.4 Phụ tải toàn nhà máy Pmax = 60 MW; PNM( t ) = P% ( t ) 100 cos = 0,86 PT max , MW với Pmax = 300MW Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V S NM( t ) = PNM ( t ) , MVA cos Bảng biến thiên công suất phụ tải toàn nhà máy Bảng - 4: t(h) 0-7 -12 12 - 20 20 - 24 P(%) 80 90 100 80 Pi(MW) 240 270 300 240 297,4 313,95 348,83 279 SNM(MVA) S(MVA) 348,83 313,95 279 300 1.2.5 Tự dùng nhà máy 12 20 24 t(h) Công suất tự dùng nhà máy tính theo công thức: Ptd ( t ) = S nm ( t ) % PNM 0,4 + 0,6 100 cos td S NM Trong đó: + = 6% phần trăm điên tự dùng nhà máy Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V + 0,4 % công suất tự dùng không phụ thuộc vào phụ tải nhà máy + 0,6 60% công suất tự dùng thay đổi theo phụ thuộc nhà máy thời điểm t Từ ta có bảng biến thiên công suất đồ thị điện tự dùng nh sau: Bảng - 5: t(h) -7 7- 12 12 - 20 20 - 24 STD(MVA) 16,744 18,83 20,93 16,744 S(MVA) 20,33 18,83 16,744 16,744 12 20 24 t(h) 1.2.6 Cân công suất toàn nhà máy, công suất phát vào hệ thống Bỏ qua tổn thất công suất, từ phơng trình cân công suất ta có: Công suất hệ thống: SHT(t) = SNM(t) - SUF(t) - SUC(t) - STD(t), từ ta có bảng tính phụ tải cân công suất toàn nhà máy Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Bảng 1.6: Công suất SNM(t) (MVA) SUF(t) (MVA) SUT(t) (MVA) SUC(t) (MVA) STD(t) (MVA) SHT(t) (MVA) 0-6 297,94 9,412 72,41 105,81 16,744 75,564 6-8 313,92 11,76 72,41 105,81 16,744 107,196 Thời gian - 12 12 - 16 16 - 18 313,92 348,8 348,8 11,76 8,2 8,2 84,48 120,68 96,55 151,162 120,93 120,93 18,83 20,93 20,93 47,688 78,26 102,19 18 - 20 348,8 9,41 96,55 105,81 20,93 116,1 20 - 24 279,94 7,1 72,41 105,81 16,744 77,876 S(MVA) 116,1 107,196 102,19 78,26 75,564 77,876 47,688 Công0suất phía cao áp8đợc xác12định 16 khoảng 18 thời gian 20 nh sau: 24 t(h) SC(t) = SUC(t) + SHT(t) Kết tính toán bảng 1.7 Công suất Thời gian Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V SC (MVA) 0-6 157,184 6-8 167,074 - 12 163,806 12 - 16 231,625 16 - 18 231,625 18 - 20 209,505 20 - 24 157,187 Bảng tổng kết giá trị phụ tải cực đại (S max) cực tiểu (Smin) loại công suất (MVA): Công suất STD SUF SUT SUC SHT SNM Smax (MVA) Smin (MVA) 20,93 16,74 11,765 7,1 120,68 72,41 151,163 105,81 110,695 47,688 348,8 279,94 SC 231,625 157,187 Đồ thị phụ tải tổng hợp: Biểu đồ loại công suất trục thời gian, giá trị loại công suất riêng biệt đợc vẽ chồng lên khoảng cách đồ thị công suất kề giá trị loại công suất tơng ứng Giá trị thực loại công suất đợc ghi cụ thể phía đờng đồ thị khoảng thời gian Đồ thị tránh chồng chéo loại công suất Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Chơng II Xác định phơng án nối dây - chọn máy biến áp Xác định phơng án Chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Nó quy định đặc tính kinh tế kỹ thuật nhà máy thiết kế Cơ sở để vạch phơng án bảng phụ tải tổng hợp Đồng thời tuân theo yêu cầu kỹ thuật chung - Phụ tải máy phát không lớn 11,765 MVA so với công suất máy phát lợng công suất chiếm tỷ lệ là: S UF max 11,765 100% = = 15,687% < 20% S tmF 75 Lợng công suất đợc lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát Vậy phơng án không cần dùng góp điện áp máy phát mà dùng sơ đồ nối máy phát máy biến áp - Tổng công suất phía cao áp (gồm SUC SHT) tơng đối lớn: SCmax = 231,625 MVA SCmin = 157,184 MVA Nên ghép nhiều máy phát máy biến áp vào góp 220kV - Công suất phụ tải trung áp 110kV: SUTmax = 120,69 MVA SUTmin = 72,41MVA Nên ghép máy phát máy biến áp vào góp 110kV phụ tatỉ cực tiểu lớn công suất định mức máy phát lấy từ bên góp 220kV qua máy biến áp liên lạc - Cấp điệ áp cao áp (220kV) trung áp (110kV) lới trung tính trực tiếp nối đất nên dùng máy biến áp liên lạc máy biến áp tự ngẫu có lợi - Công suất phát lên hệ thống SHTmax = 110,695 MVA SHTmin = 57,999 MVA Trong công suất dự trữ quay hệ thống là: Sdt = 7% x 4000 = 280 MVA Do biến động công suất NM không ảnh hởng tới công suất hệ thống Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V - Tổng công suất phía cao áp S Cmax = 231,625 MVA không nhỏ nhiều dự trữ quay hệ thống cần đặt MB tự ngẫu liên lạc - Khả phát triển nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tốt nh vị trí nhà máy, địa bàn phụ tải, nguồn nguyên liệu Riêng phần điện nhà máy hoàn toàn toàn có khả phát triển thêm phụ tải cấp điện áp sẵn có Từ nhận xét ta đề xuất phơng án nối dây sau: Phơng án I: a Sơ đồ nối dây 231,625 HT 157,184 MVA 72,41 220kV B3 120,69 MVA 110kV B4 B1 B2 B5 b Thuyết minh Xuất phát từ yêu cầu tổng công suất phía cao áp S C lớn nên phía góp 220kV ghép trực tiếp máy phát điện máy biến áp (F - B3) F F F1 F F5 (F4 -3B4) cung cấp4 công suất trực tiếp 2cho phụ tải cao áp Làm nhiệm vụ liên lạc phía cao trung áp ta dòng máy phát điện máy biến áp tự ngẫu (F1 - B1) (F2 - B2) hai làm nhiệm vụ cc cho phụ tải cao áp, vừa liên lạc cung cấp công suất cho góp 110kV - Phía góp 110kV ghép trực tiếp máy phát điện - máy biến áp (F5 - B5) cung cấp cho phụ tải trung áp Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 10 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 99 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Ilvbt = S = 3.U đm 2,941 3.10,5 = 161,904 A + Từ đồ thị phụ tải địa phơng ta tính thời gian sử dụng công suất cực đại nh sau: 24 Tmax = S T i S max i 365 = 365 100.8 + 70.6 + 100.4 + 80.6 = 7665h 100 - Tra bảng 44 sách mạng lới điện ta chọn cáp bọc cao su vật liệu tổng hợp lõi đồng cách điện cao su vật liệu tổng hợp Không cháy vỏ chì đặt đất có tiết diện Scáp = 50mm2 có thông số kỹ thuật sau: S = 50mm2; Uđm = 10,5 kV; Icp = 180A * Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài: I'cp = K1 K2 Icp Ilvbt Trong đó: K1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng nơi đặt cáp dK1 = cp cp cp0: nhiệt độ phát máy cho phép cp = 600C '0: nhiệt độ thực tế nơi đặt cáp cp = 250C 0: nhiệt độ tính toán tiêu chuẩn = 150C K1 = 60 25 = 0,88 60 15 K2: Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song với cáp đơn có K = với cáp kép K2 = 0,9 - Với cáp đơn: I'cp = 0,88 180 = 154,4A > Ilvbt = 161,9 A - Kiểm tra cáp kép theo điều kiện phát nóng làm việc cỡng bức: Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 100 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V + Theo quy trình thiết bị điện cáp có cách điện cao su vật liệu tổng hợp, điện áp không 10kV điều kiện làm việc bình thờng dòng điện qua chúng không vợt 80% dòng điện cho phép hiệu chỉnh cố cho phép tải 30% thời gian không vợt ngày đêm Vậy dòng cho phép lúc là: I'cp = 1,3 x 0,9 x 0,88 x 180 = 185,328 A + Dòng điện làm việc cỡng qua cáp đứt sợi: Icb = Ilvbt = 97,137 = 194,274A Icb = 194,274 > I'cb = 187,328A Nh cáp lại không đủ khả chịu đợc dòng cỡng ta phải tiến hành chọn lại tiết diện cho đờng cáp kép Căn vào giá trị dòng cỡng bức, ta chọn tiết diện cáp kép là: Scáp kép = 70mm2 có dòng làm việc cho phép Icp = 215A Lúc I'cp = 1,3 0,9 0,88 215 = 221,364 A I'cp > Icb điều kiện phát nóng cố thoả mãn * Kết luận: Cáp chọn: Scáp đơn = 50mm2 Scáp kép = 70mm2 đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 5.6.2 Chọn kháng điện máy cắt hợp cho đờng dây phụ tải địa phơng 5.6.2.1 Chọn sơ kháng điện đờng dây: * Điều kiện chọn kháng điện: Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 101 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 102 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Phụ tải địa phơng đợc lấy từ phía cuộn hạ máy biến áp liên lạc với máy phát F1 F2 qua kháng K1 K2 + Dòng cỡng qua mạch: Dòng cỡng qua mạch đợc tính cố h hỏng kháng lại phải gánh chịu lợng công suất truyền qua S UFmax = 11,765MVA Khi dòng cỡng qua mạch đợc xác định: IcbK = S UF max 3.U đm = 11,765 3.10,5 = 0,648 kA * Căn giá trị dòng cỡng mạch, ta chọn máy cắt MC1 cho cắt dòng cáp phụ tải loại hợp SF6 kiểu 8DA10 hàng SIEMENS có thông số kỹ tuật sau: Uđm = 12kV Iđm = 3150A Icđm = 40kA Iôđđ = 110kA * Căn giá trị dòng cỡng mạch điều kiện chọn kháng Sơ ta chọn kháng K1, K2 loại kháng đơn P5A-10-650-XK% Ta cần xác định giá trị XK% kháng 5.6.2.2 Xác định giá trị xuất khẩu% kháng chọn sơ Ta xét điểm ngắn mạch N4, N5, N6 sơ đồ hình 5.4 trang 98 kháng K1, K2 phải thoả mãn yêu cầu sau: + Khi ngắn mạch N5 máy cắt MC1 cáp S1 phải ổn định nhiệt, tức là: I"N5 Icắt đmMC1 I"N5 InhS1 + Khi ngắn mạch N6 máy cắt MC2 cáp S2 phải ổn định nhiệt tức là: I"N6 IcắtđmMC2 I"N6 InhS2 + Dòng ổn định nhiệt cáp S1 cáp S2 InhS = S.C t Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 103 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Trong đó: S: Tiết diện cáp mm2 C: Hệ số cáp đòng CCu = 141 A.S /mm2 t: thời gian cắt ngắn mạch máy cắt MC1, MC2 - Theo đề trạm cuối đờng dây phụ tải địa phơng dùng cáp đồng có tiết diện 50mm2 Các máy cắt MC2 có dòng cắt Icắtđm = 20kA Thời gian cắt ngắn mạch tcắt MC2 = 0,5 Sec Để đảm bảo cắt ngắn mạch chọn lọc thời gian cắt máy cắt MC1 phải lớn thời gian cắt máy cắt MC2 cấp t Chọn t = 0,2S ta có: tcắtđmMC1 = tcắtMC2 + t - 0,5 + 0,2 = 0,7 sec + Dòng ổn định nhiệt cáp S2 là: InhS2 = S C t2 = 50x141 0,5 8,422 kA + Dòng ổn định nhiệt cáp S1 là: InhS1 = S1 C1 t1 = 50.140 0,7 = 7,384 kA Ta thấy Inh1 < Inh2 chọn kháng theo Inh1 tức tính với N5 * Tính dòng ngắn mạch điểm N5: + Sơ sồ thay tính toán ngắn mạch nh sau: XHT XK XS1 XS2 EHT N4 N5 N6 + Trong chơng III tính ngắn mạch điểm N4: I"N4 = 55,944kA Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là: XHT = I cb 3,303 = = 0,0590 I"N 55.944 + Khi ngắn mạch N5 dới tác dụng kháng K theo điều kiện ổn định nhiệt cáp S1 dòng I'N5 phải InhS1; Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 104 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V X = I cb 3,303 = = 0,45 I nhS1 7,384 Ta có: X = XHT + XK XK = X - XHT = 0,45 - 0,0590 = 0,391 Vậy XK% = XK I đmK 0,75 100 = 0,391 100 = 10% I cb 3,303 Theo quy định chọn kháng điện cho đờng dây, kháng đơn XK% < 8% Vì với kháng đơn chọn sơ không đảm bảo yêu cầu Ta cần tính chọn lại với kháng kép * Sơ đồ phân phối phụ tải cho kháng Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 105 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Hình 5.5 Sơ đồ phân phối phụ tải cho kháng chế độ vận hành Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 106 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Bảng phân phối ải cho kháng chế độ vận hành Bảng 5.7 Chế độ vận hành Bình thờng Hỏng K1 Hỏng K2 PĐI K1 3,5 Phụ tải qua kháng MW PĐII K1 PĐI K2 5 8 PĐII K2 3,5 Qua bảng phân phối phụ tải cho kháng ta thấy Pcb = 8MW + Dòng cỡng qua kháng: Pcb 8.103 = 517,5 A 3.U đm cos 3.10,5.0,85 + Căn Uđm Icb ta chọn kháng kép loại cuộn dây nhôm kiểu PbAC -10-2x600 - XK% Ta cần xác định kháng XK% kháng chọn IcbK = I đmK 0,6 = 0,488 .100 = 5,864% I cb 3,303 Vậy ta chọn kháng kép loại PbAC - 10 - - 600 - có thông số kỹ thuật: Uđm = 10kV XK% = 6% Iđm = 600A Hệ số liên hệ K = 0,51 Tổn thất công suất pha = 7,9kW 5.6.3 Kiểm tra máy cắt hợp phụ tải địa phơng Phần 5.6.2.1 Chọn MC cho đờng cáp phụ tải loại hợp SF6 kiểu 8DA10 hãng SIEMENS có thông số kỹ thuật sau: X K% = X K Uđm = 12kV Iđm = 3150A Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 107 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 108 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V thể phá hỏng cách điện cuộn dây, đặc biệt cách điện gần trung tính tính cách điện Vì trung tính máy biến áp cuộn dây cần bố trí chống sét van Tuy nhiên điện cảm cuộn dây máy biến áp biên độ đờng sét tới điểm trung tính giảm phần Do chống sét van đặt trung tính đợc chọn có điện áp định mức giảm cấp Tại trung tính máy biến áp hai cuộn dây cần bố trí chống sét van loại PBMT - 110 có Uđm - 110kV Tại trung tính máy biến áp dây phía 110kV ta đặt chống sét van loại PBC - 35 có Uđm - 35kV Bảo vệ góp 220kV Bảo vệ góp 110kV HT 220kV 110kV PBC - 220 PBC - 110 Bảo vệ máy biến áp dây Bảo vệ máy biến áp tự ngẫu PBC-220 PBMT-110 (PBC - 35) PBC-110 Chơng VI: Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 109 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Chọn sơ đồ thiết bị tự dùng Để sản xuất điện năng, nhà máy điện tiêu thụ phần điện cho cấu tự dùng đảm bảo hoạt động 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 dòng nhà máy nhiệt điện thuộc vào nhiều yếu tố: dạng nhiên liệu, áp suất ban đầu, kiểu công thức tua bin Chiếm khoảng 5ữ8% tổng điện sản xuất Tập hợp máy công tác truyền động động điện lới điện, thiết bị phân phối, máy biến áp, giảm áp, nguồn lợng độc lập, hệ thống điều khiển, tín hiệu, thắp sáng, tạo thành hệ thống điện tự dòng nhà máy điện với yêu cầu bản: độ tin cậy, phù hợp yêu cầu kinh tế Các máy công tác điện điện tơng ứng nhà máy nhiệt điện chia làm phần không nhau: - Những máy công tác đảm bảo làm việc hệ thống lò tua bin tổ máy - Những máy công tác phục vụ chung có liên quan trực tiếp đến lò tua bin, nhng lại cần thiết cho làm việc nhà máy - Đối với nhà máy điện thiết kế ta dùng cấp điện áp tự dùng 6kV 0,4kV nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, số phân đoạn số tổ máy chung máy biến áp dự trữ lấy điện từ cụm hạ áp phía máy cắt máy phát máy biến áp tự ngẫu liên lạc 6.1 Chọn máy biến áp tự dùng 6.1.1 Chọn máy biến áp cấp 1: Các máy biến áp cấp có nhiệm vụ nhận điện từ đầu cực máy phát có điện áp 10,5kV cung cấp cho phụ tải tự dòng cấp điện áp 6kV Còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4kV Từ công 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 SđmBTDC1 S TD max n Trong đó: STDmax công suất tự dòng cực đại: STDmax = 20,93 MVA n: số tổ máy phát nhà máy; n = Vậy SđmBTDC1 20,93 = 4,186 MVA 4186 kVA Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 110 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Tra bảng II trang 83 sách hớng dẫn thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ta chọn máy biến áp tự dòng cấp loại TM - 6300 có thông số sau: Sđm (kVA) 6300 Điện áp Tổn thất Cuộn cao Cuộn hạ 10,5 6,3 UN% I% PN 0,9 46,5 * Công suất máy biến áp dự trữ cấp đợc 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 dòng quy trình hoạt động dừng lò Do công suất cần chọn là: SđmBDTC1 = 1,5 SđmBTDC1 = 1,5 4,186 = 6,279 MVA Vậy ta chọn máy biến áp dầu THC - 6300 - 10,5/6,3 có thông số sau: Sđm (kVA) Điện áp Tổn thất Cuộn cao Cuộn hạ 6300 10,5 6,3 P0 17,8 PN 105 UN% I% 10 0,75 6.1.2 Chọn máy biến áp cấp 2: Các máy biến áp tự dòng cấp dùng để cung cấp cho phụ tải cấp điện áp 380/220V chiếu sáng Công suất loại phụ tải thờng nhro nên công suất máy biến áp thờng đợc chọn loại có công suất từ 6306300kVA Loại lớn thờng không đợc chấp nhận giá thành lớn Dòng ngắn mạch phía thứ cấp lớn Giả thiết phụ tải chiếm 10% công suất phụ tải cấp Khi ta chọn công suất máy là: SđmBC2 = 10 10 S đmBC1 = 4,186.103 = 627 kVA 100 100 Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thông số nh bảng sau: Điện áp Loại Sđm (kVA) Cao Hạ TC3-630/6,3 630 6,3 0,4 Tổn thất P0 PN 12 UN% I% 6.2 Chọn khí cụ điện tự dòng: * Chọn máy cắt hợp cho mạch 6,3kV Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 111 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Để chọn máy cắt hợp ta tính dòng điện ngắn mạch N7 sau máy biến áp tự dòng dự phòng cấp (DP1) với nguồn cung cấp hệ thống máy phát điện nhà máy Sơ đồ thay tính toán điện kháng ngắn mạch: XHT EHT XBDP1 N4 N7 Dòng ngắn mạch N4 tính: I"N4 = 55,994 kA Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 XHT XHT = 0,068 Điện kháng máy biến áp tự dùng dự phòng cấp 1: XBDP1 = U N % S cb 10 75 = = 0,75 100 S đm 100 10 - Dòng điện ngắn mạch điểm N7: S cb I"N7 = 75 I cb 3.U tb 3.6,3 = = = 8,443kA X HT +X BDP1 0,068 + 0,75 0,068 + 0,75 - Dòng xung kích điểm N7 IXKN7 = KXK I"N7 = 1,8 8,443 = 21,38 kA Căn tính toán ta chọn máy cắt hợp cho mạch 6,3kA loại 8DA - 10 hãng SIEMENS có thông số kỹ thuật nh sau: Loại máy cắt 8DA10 Uđm (kV) 7,2 Kiểm tra máy cắt Iđm (A) 2500 Icđm (kA) 40 Iođđ (kA) 110 Iđm = 2500 A> Ilvcb Icđm = 40kA > I"N7 Iôđđ = 110kA > iXKN7 Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt cho máy cắt Iđm > 100A Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 112 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Vậy máy cắt hợp chọn cho mạch 6,3kV đạt yêu cầu kỹ thuật * Chọn máy cắt hợp cho mạch 10,5kV Tại chơng V ta chọn máy cắt cho mạch 10,5 kV loại HCF3 hãng ABB đạt yêu cầu kỹ thuật Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 113 [...]... giá một phơng án về kỹ thuật - kinh tế Tổn thất điện năng chủ yếu do các máy biến áp tăng áp gây lên Tổn thất trong máy biến áp gồm 2 phần: + Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất không tải của nó + Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp + Công thức tính tổn thất điện năng trong 01 máy biến áp ba pha hai cuộn dây trong một năm Khi làm việc...* Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chơng V - Phụ tải địa phơng đợc trích ra từ đầu cực 2 máy phát F 1 và F2 nối với cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B1 và B2 Với phơng án này vào giờ cao điểm (S UTđm = 120,69MVA) thì bộ F5-B5 chỉ cung cấp đợc 1/2 công suất yêu cầu cho phụ tải trung áp, phần còn lại đợc cấp từ các máy biến áp liên lạc B 1 và B2 Nh vậy luôn tận dụng đợc khả... nghiệp "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chơng V B.5.1.c Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu liên lạc: Dòng cỡng bức đợc xét khi hỏng một máy biến áp liên lạc giả sử B1, máy B2 còn lại làm việc ở chế độ sự cố với công suất cuộn cao áp (đã tính ở phần B.3.2) là: SCSC = Sthừa + SF2 =69,218 + 63,714 = 132,932 MVA I CbứcCTN = S CSC 3.U đm = 132,932.103 3.230 = 334,083 A B.5.1.d Phía bộ máy phát - máy biến áp 2 dây... thờng Hay nói cách khác là khi có sự cố h hỏng một máy biến áp nào đó trong nhà máy đều không ảnh hởng gì đến hệ thống Sthiếu = SđmF - STD = 75 - Kết luận: 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 máy biến áp quá tải A.4 Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp: Tổn thất điện năng là một vấn đề không thể thiếu đợc trong... cực 2 bộ máy phát (F = F 2) và (F3 + F4) nối với cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B1 và B2 Phơng án này chỉ dùng có 3 máy biến áp Do đó vốn đầu t cũng nh các tổn thất giảm nhiều so với các phơng án khác Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 14 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chơng V Tuy nhiên do việc ghép song song các máy phát (F 1+ F2) và (F3 + F4)... là tổn thất không tải của biến áp 2 dây quấn - PN là tổn thất ngắn mạch của biến áp 2 dây quấn - Sb là công suất của bộ máy phát - máy biến áp (đã trừ STD) Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 21 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chơng V - T là thời gian vận hành trong năm + Công thức tính tổn thất điện năng trong 01 máy biến áp tự ngẫu Atn = P0.T +... tổn thất điện năng trong các máy biến áp: Tơng tự nh đã trình bày với phơng án I Ta có: + Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp pha hai cuộn dây trong một năm õ S A2cd = P0 x T + PN B ữ xT S đm + Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu: Atn=P0.T+ 365 õ x PNC S Ci t i + PNT S õTi t i + PNH S õHi t i õ S đmB ( ) ( ) ( ) Dựa vào bảng thông số máy biến áp và bảng... sơ đồ đơn giản, ít máy biến áp nhng công suất của máy biến áp tự ngẫu 3 liên lạc quá lớn không thể chọn đợc máy biến áp tự ngẫu 3 pha mà phải dùng máy biến áp tự ngẫu 1 pha nên giá thành sẽ rất đắt Từ 2 lý do trên ta loại bỏ phơng án 1 và 4 giữ lại phơng án 2 va fpa 3 để tiếp tục tính toán So sánh các chỉ tiêu kỹ, kỹ thuật và chọn lấy 1 phơng án tối u nhất để hoàn thành thiết kế Và từ đây để thuận... MVA và SttB1.B2 = 80 MVA Nh vậy ở tất cả các thời điểm trong ngày thì: SCmax < Sđm và STmax < Stt Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 28 * Đồ án tốt nghiệp "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chơng V Tức là các máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1, B2 làm việc bình thờng B.3 Kiểm tra khả năng tải của máy biến áp khi sự cố Với sơ đồ này ta thấy rằng bất kỳ một máy biến áp nào... 10,495 = 76,615 MVA Vậy cuộn cao áp của các máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 không bị quá tải A.3.2 Đối với các máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1, B2 Theo bảng phân bố phụ tải thì các máy B 1, B2 chủ yếu làm nhiệm vụ truyền tải công suất từ trung áp và hạ áp lên cao áp, vậy ta xét trờng hợp nặng nề nhất là khi phụ tải trung áp cực tiểu Giả sử hỏng máy B1 trong thời điểm SUTmin các máy F3, F4, F5 phát công suất ... nghiệp "Nhà máy điện Trạm BA" - Chơng V Bảng 1.6: Công suất SNM(t) (MVA) SUF(t) (MVA) SUT(t) (MVA) SUC(t) (MVA) STD(t) (MVA) SHT(t) (MVA) 0-6 297,94 9,412 72,41 105,81 16,744 75,564 6-8 313,92 11,76... đối lớn: SCmax = 231,625 MVA SCmin = 157,184 MVA Nên ghép nhiều máy phát máy biến áp vào góp 220kV - Công suất phụ tải trung áp 110kV: SUTmax = 120,69 MVA SUTmin = 72,41MVA Nên ghép máy phát máy... PNM ( t ) , MVA cos Bảng biến thiên công suất phụ tải toàn nhà máy Bảng - 4: t(h) 0-7 -12 12 - 20 20 - 24 P(%) 80 90 100 80 Pi(MW) 240 270 300 240 297,4 313,95 348,83 279 SNM(MVA) S(MVA) 348,83