Đồ-án-phần-điện-trong-nhà-máy-điện-và-trạm-biến-áp

Đinh Văn Long Đ8-H5 Đồ án môn học NMD Chương I: TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 Chọn máy phát điện: Đề cho nhà máy thủy điện gồm tổ máy x 56MW ta chọn máy phát CB-465/120-16 có thơng số sau: Pdm SFdm Cosϕđm (MW) UFdm IFdm Nđm (KV) (KA) (v/ph) 10.5 3.64 375 Xd” Xd’ Xd 0.21 0.21 0.91 (MVA) 66 56 0.85 1.2 Tính tốn phụ tải cấp điện áp Phụ tải cấp điện áp cho bao gồm Pmax, cosφ, P% Từ thơng số cho, tính cơng suất phụ tải cấp điện áp khoảng thời gian theo cơng thức: Tính tốn phụ tải cấp điện áp: P(t)  P% Pmax (MW) 100 S(t)  P(t) (MVA) cos  Trong đó:  S(t) - Công suất phụ tải thời điểm t (MVA)  P(t) - Công suất tác dụng phụ tải thời điểm t (MW)  P% - Công suất tính theo phần trăm Pmax phụ tải thời điểm t  Pmax – Công suất max phụ tải  Cosφ - Hệ số công suất trung bình phụ tải Cơng suất phát tồn nhà máy: SNM (t) = PNM %(t) Pdat (MVA) Cosφ F 100 Trong đó:  SNM (t) - Cơng suất phát toàn nhà máy thời điểm t  PNM %(t) - Phần trăm công suất phát toàn nhà máy thời điểm t  CosφF - Hệ số công suất định mức MF Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 Đồ án môn học NMD  Pdat - Cơng suất đặt tồn nhà máy gồm tổ MF Công suất phụ tải tự dùng: Phụ tải tự dùng nhà máy thủy điện thay đổi bé khoảng thời gian làm việc máy phát Vì vậy, ta coi phụ tải tự dùng nhà máy thủy điện không đổi giá trị lớn nhất: Std (t) = α td % n.PdmF 100 Cosφ td Trong đó:  Std (t) - Công suất phụ tải tự dùng thời điểm t  αtd % - Lượng điện phần trăm tự dùng  PdmF - Công suất tác dụng tổ MF  Cosφ td - Hệ số công suất phụ tải tự dung  n - Số tổ MF Công suất phát hệ thống: Theo nguyên tắc cân công suất thời điểm, không xét đến công suất tổn thất máy biến áp ta có: Stnm (t ) + SVHT (t ) + SDP (t ) + SUT (t ) + SUC (t ) + STD (t ) = Trong đó:  SNM(t) – Cơng suất nhà máy phát thời điểm t  Std(t) – Công suất phụ tải tự dùng thời điểm t  SUT(t) – Công suất phụ tải cấp điện áp trung thời điểm t  SUC(t) – Công suất phụ tải cấp điện áp cao thời điểm t  SVHT(t) – Công suất hệ thống thời điểm t Vậy dịng cơng suất hệ thống thời điểm t tính theo công thức: SVHT (t ) = Stnm (t ) -  S DP (t )  SUT (t )  SUC (t )  STD (t )  Công suất phụ tải góp cao áp: STGC (t) = SVHT (t) +SUC (t) Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 Đồ án môn học NMD Từ cơng thức trên, ta tính tốn phụ tải cấp điện áp kết tính tốn tổng hợp bảng 1.2.1 Phụ tải cấp điện áp trung 110kV P110% P Pmax= 60MW; cosφ = 0.83 : P= 100 Pmax ;SuT = cosφ tính tốn ta bảng Bảng 1.2: Công suất phụ tải cấp điện áp trung 110kV t(h) P110% P(MW) SUT(MVA) 0÷4 90 54 65.06 4÷8 90 54 65.06 8÷12 80 48 57.83 12÷14 90 54 65.06 14÷18 90 54 65.06 18÷20 100 60 72.29 20÷24 85 51 61.45 Đồ thị phụ tải cấp điện áp 110KV 1.2.2 Phụ tải cấp điện áp cao 220kV Pmax= 60MW; cosφ = 0,85 P220% P= 100 Pmax ; P Suc = cosφ Bảng 1.3: Công suất phụ tải cấp điện áp cao 220kV Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 t(h) 0÷4 4÷8 80 85 P220% P 48 51 (MW) S 56.47 60.00 (MVA) Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao Đồ án mơn học NMD 8÷12 90 12÷14 90 14÷18 90 18÷20 100 20÷24 90 54 54 54 60 54 63.53 63.53 63.53 70.59 63.53 Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao 1.2.3 Cơng suất phát tồn nhà máy PFđm = 56MW, cosϕđm=0.85 Do cơng suất biểu kiến tổ máy : PFdm 56 SFđm = cosϕ =0.85 =65.88 (MVA) đm Tổng công suất đặt toàn nhà máy : PNMđm = 4PFđm = 4.56= 224 M Hay SNMđm = 4SFđm = 4x65.88=263.53 MVA Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 Đồ án môn học NMD Từ đồ thị phụ tải nhà máy điện tích cơng suất phát nhà máy I điểm PNM(t) PNm% SNM(t) = cosϕ Với PNM(t) = 100 PNMđm đm Bảng 1.4: Cơng suất phát tồn nhà máy t(h) 0÷4 4÷8 8÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24 PNM% 90 90 90 90 95 100 90 201.6 201.6 201.6 201.6 212.8 224 201.6 237.1764 71 237.17 65 237.17 65 237.17 65 250.35 29 263.52 94 237.17 65 PNM(M W) SNM (MVA) 1.2.4 Phụ tải tự dùng Tính tốn tự dùng : Ptd(t )  Ptdmax   td % 0,8 Pdat  224  1.792 (MW) 100 100 Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 Đồ án môn học NMD S (t) td S max td Ptdmax 1.792    2.16(MVA) cos  0,83 1.2.5 Đồ thị phụ tải địa phương Để xác định đồ thị phụ tải địa phương phải vào biến thiên phụ tải hàng ngày cho theo cơng thức Kết tính cho bảng đây: t(h) Puf% Puf Suf 0÷4 80 6.4 7.62 4÷8 90 7.2 8.57 8÷12 90 7.2 8.57 12÷14 80 6.4 7.62 14÷18 100 9.52 18÷20 95 7.6 9.05 20÷24 80 6.4 7.62 Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 Đồ án mơn học NMD 1.2.6 Cân cơng suất tồn nhà máy SNM(t) = Std(t) + SUT(t) + SUC(t) + SVHT(t) + SDP(t) Vậy dịng cơng suất hệ thống thời điểm t tính theo cơng thức: SVHT(t) = SNM(t) – [SDP(t) + Std(t) + SUT(t) + SUC(t)] Dựa vào số liệu biết, ta tính dịng cơng suất hệ thống thời điểm Kết cho bảng sau: t(h) SNM (MVA) SUT(MVA) SUC(MVA) SUF(MVA) Std (MVA) SVHT(MVA) 0÷4 237.18 65.06 56.47 7.619 2.16 105.9 4÷8 237.18 65.06 60 8.5714 2.16 101.4 8÷12 237.18 57.83 63.53 8.5714 2.16 105.1 12÷14 237.18 65.06 63.53 7.619 2.16 98.86 14÷18 250.35 65.06 63.53 9.5238 2.16 110.1 18÷20 263.53 72.29 70.59 9.0476 2.16 109.5 20÷24 237.18 61.45 63.53 7.619 2.16 102.5 Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 Đồ án môn học NMD Nhận xét: SVHT >0  Nhà máy phát công suất thừa cho hệ thống 1.3 Đề xuất phương án nối dây 1.3.1 Cơ sở chung để đề xuất phương án nối điện Phương án nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế phần điện nhà máy điện Các phương án nối điện nhà máy dựa việc cân công suất nhà máy thực theo nguyên tắc sau: 1) Công suất thừa nhà máy luôn lớn công suất tổ máy thời điểm, phụ tải địa phương có cơng suất nhỏ khơng cần góp điện áp máy phát, mà chúng cấp điện trực tiếp từ đầu cực máy phát, phía mba liên lạc Quy định : cho phép rẽ nhánh từ đầu cực máy phát lượng công suất không 15% công suất định mức tổ máy phát Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 - Nếu - Nếu max Sdp 2.SdmF max Sdp 2.SdmF Đồ án mơn học NMD 100(%) > 15% Thì có góp điện áp máy phát .100(%) < 15% Thì khơng cần góp điện áp máy phát 2) Trong trường hợp có góp điện áp máy phát phải chọn số lượng tổ máy phát ghép lên góp cho tổ chúng nghỉ khơng làm việc tổ máy cịn lại phải đảm bảo công suất cho phụ tải địa phương phụ tải tự dùng cho tổ máy phát 3) Chọn máy biến áp liên lạc: - Nếu có cấp điện áp (khơng có phụ tải phía trung) dùng MBA hai cuộn dây làm máy biến áp liên lạc - Nếu có cấp điện áp: Thỏa mãn điều kiện sau chọn máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc Khơng thỏa mãn dùng MBA cuộn dây + Lưới điện áp phía trung phía cao lưới trung tính trực tiếp nối đất + Hệ số có lợi: α = UC - UT  0, UC 4) Chọn số lượng MF – MBA áp cuộn dây ghép thẳng lên góp (TBPP) cấp điện áp tương ứng sở công suất cấp công suất tải tương ứng Trong trường hợp MBA liên lạc MBA cuộn dây việc ghép số MF – MBA cuộn dây bên trung phải thỏa mãn điều kiện: Tổng công suất định mức máy phát ghép phải nhỏ cơng suất phụ tải phía trung:  SdmF  Smin UT cacbo 5) Mặc dù có cấp điện áp cơng suất phụ tải phía trung q nhỏ khơng thiết phải dùng MBA cấp điện áp ( cuộn dây hay tự ngẫu) làm liên lạc Khi coi phụ tải cấp điện từ trạm biến áp với sơ đồ trạm MBA lấy điện trực tiếp từ đầu cực MF hay từ góp (TBPP) phía điện áp cao 6) Có thể MBA liên lạc khơng thiết phải nối với máy phát.Nếu cân đối tốt phụ tải MF-MBA cuộn dây dùng MBA liên lạc nối cấp cao, trung cấp cho phụ tải địa phương Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg Đinh Văn Long Đ8-H5 Đồ án môn học NMD 7) Đối với nhà máy điện có cơng suất tổ máy nhỏ ghép số MF chung MBA phải đảm bảo nguyên tắc:  SdmF  SdpHT ghep Trong đó: S dp : Là cơng suất dự phịng hệ thống điện (MVA) 1.3.2 Đề xuất phương án nối điện cụ thể Chọn sơ đồ nối điện phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, thể tính khả thi đem lại hiệu kinh tế cao Theo tính tốn phần 1.2 ta có bảng tổng hợp số liệu phụ tải cấp: Bảng 1.6: Bảng tổng hợp số liệu phụ tải cấp t(h) 0÷4 4÷8 8÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24 SNM (MVA) 237.18 237.18 237.18 237.18 250.35 263.53 237.18 SUT(MVA) 65.06 65.06 57.83 65.06 65.06 72.29 61.45 SUC(MVA) 56.47 60 63.53 63.53 63.53 70.59 63.53 SUF(MVA) 7.619 8.5714 8.5714 7.619 9.5238 9.0476 7.619 Std (MVA) 2.16 2.16 2.16 2.16 2.16 2.16 2.16 101.4 105.1 98.86 110.1 109.5 102.5 SVHT(MVA) 105.9 Từ số liệu trên, ta có số nhận xét: (NM TĐ có tổ máy phát) Do cấp điện áp phía cao áp 220 kV phía trung áp 110 kV có trung tính nối đất trực tiếp Mặt khác, hệ số có lợi α = 0,5 nên ta dùng MBA tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc cấp điện áp vừa để phát công suất lên hệ thống nhằm tiết kiệm chi phí giảm tổn hao MBA - Công suất MF - MBA nhỏ dự trữ quay hệ thống nên dùng sơ đồ - Vì Min S Max UT  72.29 MVA, S UT  57.83 MVA, S dmF  66 MVA liên lạc MBA tự ngẫu nên sử dụng đến MF-MBA (2 cuộn dây) bên phía trung áp Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo pg 10