Đồ án Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Vũ Văn Thiết

Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CƠNG SUẤT : 240MW CHƯƠNG TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.1 Chọn máy phát điện: Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện gồm tổ máy công suất máy 60 MW Để thuận tiện cho việc xây dựng vận hành ta chọn máy phát điện loại: Chọn máy phát điện đồng tua bin có thông số sau: Loại máy S MVA P MW U kV I kA Cosϕ Xd’’ Xd’ Xd TBφ-60-2 75 60 10,5 4,125 0,8 0,146 0,22 1,691 1.2 Tính tốn phụ tải cân công suất: Từ bảng biến thiên phụ tải ngày ta xây dựng đồ thị phụ tải cấp điện áp theo công thức: P (t ) = P% Pmax 100 S (t ) = P (t ) Cosϕ Trong đó: S(t): Cơng suất biểu kiến phụ tải thời điểm t P(t): Công suất tác dụng phụ tải thời điểm t Cosϕ : Hệ số công suất phụ tải 1.2.1 Phụ tải cấp điện áp: + Phụ tải cấp điện áp máy phát(địa phương): Uđm = 10,5 (kV); Pmax = 15.6 (MW); Cosϕ = 0,8 P (t ) = P% Pmax 100 S (t ) = P (t ) Cosϕ Sau tính tốn ta có bảng số liệu: t(h) P% P(MW) S(MVA) 60 9.36 11.7 10 95 14.82 18.53 Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 – K44 Trang 10 14 90 14.04 17.55 14 18 100 15.6 19.5 18 24 55 8.58 10.73 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Đồ thị phụ tải địa phương: + Phụ tải trung áp: Uđm = 110 (kV); P (t ) = Pmax = 80 (MW); P% Pmax 100 S (t ) = Cosϕ = 0,8 P (t ) Cosϕ Kết tính tốn cân cơng suất phụ tải trung áp Thời gian P% P(MW) S(MVA) 70 56 70 10 90 72 90 10 14 100 80 100 Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung ỏp: Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 14 18 85 68 85 18 24 75 60 75 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp + Phụ tải toàn nhà máy: Pmax= 240 (MW); P (t ) = cosϕ = 0,8 P% Pmax 100 S (t ) = P (t ) Cosϕ Kết tính tốn cân cơng suất phụ tải toàn nhà máy Thời gian P% P(MW) S(MVA) 80 192 240 12 100 240 300 12 14 90 216 270 14 20 100 240 300 20 24 70 168 210 Đồ thị phụ tải: 1.2.2 Phụ tải tự dùng: Nhà máy nhiệt điện thiết kế có lượng điện tự dùng chiếm 8% cơng suất định mức toàn nhà máy Phụ tải tự dùng nhà máy thời điểm tính theo biểu thức sau: S td (t ) = α%  S (t )   S nm  0,4 + 0,6 100 S  nm  Trong đó: Std(t): Cơng suất phụ tải tự dùng thời điểm t SNM : Cơng suất đặt tồn nhà máy S(t) : Công suất nhà máy phát thời điểm t α : Số phần trăm lượng điện tự dùng Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Sau tính tốn ta có bảng kết quả: Thời gian Công suất St Stdt 8 12 12 14 14 20 20 24 240 12 300 13.8 270 12.9 300 13.8 210 11.1 Sinh viªn: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Đồ thị phụ tải tự dùng: 1.2.3 Công suất phát hệ thống: Công suất nhà máy phát hệ thống tính theo cơng thức SVHT(t) = Stnm(t) - (Sđp(t) + ST(t) + Std(t)) Sau tính tốn ta có bảng kết quả: Thời gian Cơng suất Snm Suf Sut Std Sht 4 240 11.7 70 12 146.3 240 11.7 90 12 126.3 8 10 10 12 12 14 14 18 240 18.525 90 12 119.475 300 18.525 90 13.8 177.675 300 17.55 100 13.8 168.65 270 17.55 100 12.9 139.55 Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 18 20 300 300 19.5 10.725 85 75 13.8 13.8 181.7 200.475 20 24 210 10.725 75 11.1 113.175 Đồ án môn học Đồ thị phụ tải tổng ton nh mỏy : Sinh viên: Vũ Văn Thiết HT§1 – K44 Trang Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.1 Đề xuất phương án: Chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Các phương án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải, đồng thời thể tính khả thi đem lại hiệu kinh tế Dựa vào số liệu tính tốn phân bố cơng suất đồ thị phụ tải cấp điện áp vạch phương án nối điện cho nhà máy Theo kết tính tốn cân cằng cơng suất chương ta có: + Phụ tải địa phương: Smax = 19,5 (MVA) Smin = 10,725 (MVA) + Phụ tải trung áp: STmax = 100 (MVA) STmin = 70 (MVA) + Công suất phát vào hệ thống: SHTmax = 200,475 (MVA) SHTmin = 113,175 (MVA) Theo đề ta nhận thấy: + Dự trữ quay hệ thống: SDT = 13%× 2500 = 325 (MVA) + Phụ tải địa phương : Pmax = 15,6 MW + Công suất máy phát điện _ máy biến áp không lớn trữ quay hệ thống nên ta dùng sơ đồ bộ: máy phát điện _ máy biến áp + Trung tính cấp điện áp cao 220 (kV) trung áp 110 (kV) trực tiếp nối đất nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc cấp điện áp + Phụ tải trung áp: Smax = 100 (MVA) Smin = 70 (MVA) Do ghép hai bộ: máy phát điện _ máy biến áp hai dây lên góp trung áp + Từ nhận xét ta vạch phương án nối điện cho nhà máy thit k: 2.1.1 Phng ỏn 1: Sinh viên: Vũ Văn ThiÕt – HT§1 – K44 Trang Đồ án mơn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ~ ~ ~ ~ Phương án có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp, công suất hai máy biến áp tự ngẫu có dung lượng nhỏ 2.1.2 Phương án 2: ~ ~ Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang ~ ~ Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Phương án có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp Nhược điểm phương án so với phương án máy biến áp - máy phát điện có B4 phải chọn với cấp điện áp cao 220 (kV) 2.1.3 Phương án 3: ~ ~ ~ ~ Phương án có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp Nhược điểm phương án điện áp bên cao bên trung không chênh nhiều nên việc sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc khơng có hiệu bao Trong bên cao dùng MF-MBA tốn ,số lượng máy biến áp nhiều Nhận xét: Qua phân tích sơ phương án đưa ta nhận thấy phương án 1và phương án có nhiều ưu điểm Vì ta giữ lại hai phương án để tính tốn kinh tế, kỹ thuật từ chọn phương án tối ưu cho nhà máy thiết kế 2.2 Tính tốn chn MBA: 2.2.1 Phng ỏn 1: Sinh viên: Vũ Văn ThiÕt – HT§1 – K44 Trang Đồ án mơn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ~ ~ ~ ~ Chọn máy biến áp: a Chọn biến áp B3, B4 Công suất máy biến áp B3, B4 chọn theo điều kiện SB3 = SB4 ≥ SđmF = 75 (MVA) Tra bảng chọn máy biến áp ta chọn máy biến áp loại: TP ДцH 80000/110 có thơng số sau: Sđm (MVA) UC (kV) UH (kV) ∆P0 ∆Pn (kW) (kW) 80 115 10,5 70 310 Un% I0% Loại 10,5 0,55 TP ДцH 80000/110 b Chọn công suất máy biến áp tự ngẫu B1, B2 Công suất máy biến áp tự ngẫu chọn theo điều kiện: S dmb1 = S dmb ≥ ⋅ S th α   S th =  ∑ S dmF − S uF − S tdmax    Trong đó: Sinh viªn: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 10 án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp a = 500cm Ta có điện áp vầng quang tới hạn dây dẫn pha bố trí pha mặt phẳng nằm ngang Uvq = 0,96.84.0,85.1,08.lg 500 = 197,32 KV < 220KV 1,08 Không thoả mãn điều kiện vầng quang Vì ta cần chọn dây dẫn có tiết diện lớn cho mạch cuộn cao máy biến áp liên lạc Chọn dây dẫn AC-400/32 có r = 1,33 cm Khi đó: Uvq = 0,96.84.0,85.1,33.lg 500 = 235 KV > 220KV 1,33 ⇒ Thoả mãn điều kiện phát sinh vầng quang Do dây dẫn AC-400 thoả mãn điều kiện • Đối với cấp điện áp 110KV Kiểm tra với dây dẫn có tiết diện chuẩn 185 mm2 có r = 1,155cm a = 300cm Ta có điện áp vầng quang tới hạn dây dẫn pha bố trí pha mặt phẳng nằm ngang Uvq = 0,96.84.0,85.1,155.lg 300 = 191,15 KV > 110KV 1,155 ⇒ Thoả mãn điều kiện phát sinh vầng quang Do dây dẫn AC-185 thoả mãn điều kiện 5.5 CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP VÀ MÁY BIẾN DÒNG 5.5.1 Cấp điện áp 220KV Để kiểm tra cách điện cung cấp cho bảo vệ rơle ta chọn biến điện áp kiểu HKΦ-220-58 pha nối theo sơ đồ Y0/Y0/∆ có thơng số kỹ thuật sau: 3xHKΦ-220-58 + Uđm = 220 100 KV V - 100 V 3 + Cấp xác: + SđmBU = 600 VA Máy biến dòng dùng cho bảo vệ rơle chọn TΦH-220-3T có thơng số kỹ thuật sau: + Dòng định mức: Iđmsc/IđmTC = 1200/5 + Cấp xác 0,5 ứng với phụ tải định mức Ω + Điều kiện ổn định động: ilđđ = 108 KA > ixk = 15,528 KA - Các máy biến dòng có dòng điện định mức sơ cấp lớn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhit 5.5.2 Cp in ỏp 110KV Sinh viên: Vũ Văn ThiÕt – HT§1 – K44 Trang 63 Đồ án mơn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Tương tự cấp điện áp 220KV, để kiểm tra cách điện cung cấp cho bảo vệ rơle ta chọn biến điện áp kiểu HKΦ-110-57 pha nối theo sơ đồ Y0/Y0/∆ + x HKΦ-110-57 + Uđm = 110 100 KV V - 100 V 3 + Cấp chinh xac: + SđmBu = 600 VA Máy biến dòng dùng cho bảo vệ rơle chọn TΦH-110M + Dòng điện định mức: Iđmsc/IđmTC = 1500/5 A + Cấp xác 0,5 ứng với phụ tải định mức 0,8Ω + Bộ số ổn định động: Kd = 75 + Điều kiện ổn định động: Kđ.Iscđm = 75.1,5 = 159,1 KA > 28,88 KA Các máy biến dòng có dòng định mức sơ cấp lớn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt 5.5.3 Mạch máy phát • Chọn biến điện áp Dụng cụ phía thứ cấp dùng cơng tơ nên ta dùng hai biến điện áp pha nối kiểu V/V: 2xHOM-10 có thông số kỹ thuật sau: + Uđmsc = 10.000 V + Cấp xác: 0,5 Phụ tải biến điện áp phân bố cho hai theo cách bố trí đồng hồ phía thứ cấp bảng sau: Bảng 5.5 Phụ tải biến điện áp AB Phụ tải biến điện áp BC W War W War Vôn kế B-2 7,2 Cát kế 341 1,8 1,8 Cát kế phản kháng 342/1 1,8 1,8 Cát kế tự ghi -33 8,3 8,3 Tần số kế -340 6,5 Công tơ -670 0,66 1,62 0,66 1,62 Công tơ phản kháng WT-672 0,66 1,62 0,66 1,62 Tổng 20,42 3,24 19,72 3,24 • Biến điện áp AB Tên đồng hồ Ký hiệu 20,422 + 3,242 = 20,7 VA 20,42 cosϕ = = 0,99 20,7 Stc = Bin in ỏp BC Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 64 án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp 19,722 + 3,242 = 19,98 VA 19,72 cosϕ = = 0,99 19,9 Stc = Vậy ta chọn hai biến điện áp pha HOM-10 có cơng suất định mức ứng với cấp xác 0,5 75 VA Chọn dây dẫn nối từ biến điện áp tới đồng hồ đo: + Dòng điện dây dẫn thứ cấp: Sab 20,7 = = 0,207 A U ab 100 Sbc 19,98 = Ic = = 0,199 A U bc 100 Ia = Từ giá trị môđun góc pha dòng điện dây dẫn thứ cấp pha a pha c ta coi Ia = Ic Do đó: Ib = Ia = 0,207 = 0,36 A Trị số điện áp giáng dây dẫn pha a pha b ∆U = (Ia + Ib) ρ.l S Giả sử khoảng cách từ biến điện áp đến đồng hồ l = 60m Mạch điện có cơng tơ nên ∆U% ≤ 0,5% Do đó: S = ( I a + I b ).ρl = ( 0,207+ 0,36).0,0175.60 ∆ 0,5 = 1,19 mm2 Theo tiêu chuẩn độ bền dây dẫn đồng ta chọn dây dẫn có tiết diện S = 1,5 mm2 • Chọn biến dòng điện: Biến dòng điện đặt pha, mắc theo sơ đồ hình sao, ta chọn biến dòng điện kiểu dẫn loại TΠЩ10 Có thông số kỹ thuật sau: + UđmBI = 10KV + Iđmsc/Iđmtc = 5000/5A + Cấp xác 0,5 có phụ tải định mức 1,2Ω Công suất tiêu thụ cuộn dây máy biến dòng phân bố sau: Bảng 5.6 Phụ tải (VA) Pha A Pha B ∋-302 Ampe kế 1 Oát kế tác dụng Д-341 Д -342/1 Oát kế phản kháng O¸t kÕ tù ghi Д -33 10 Công tơ tác dụng И-670 2,5 Công tơ phản kháng ИT-672 2,5 Tỉng 26 Pha A vµ pha C mang t¶i nhiỊu nhÊt: S = 26 Tên đồng hồ Ký hiu Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 65 Pha C 5 10 2,5 2,5 26 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện v trm bin ỏp Tổng trở dụng cụ đo mắc vào pha này: Zdc = S I dmtc = 26 = 1,04 52 Giả sử chiều dài dây dẫn từ máy biến dòng đến dụng cụ đo l = 30m Do ba pha có máy biến dòng nên chiều dài tính tốn ltt = l = 30m Tiết diện dây dẫn đồng: S= ltt ρ 30.0,0175 = = 3,27 mm2 Z dm − Z Σdc 1,2 − 1,04 Ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện S = mm2 Điều kiện ổn định động máy biến dòng kiểu dẫn định ổn định động dẫn Không cần kiểm tra ổn định nhiệt máy biến dòng có dòng điện định mức sơ cấp lớn 1000A Sơ đồ đấu nối dụng cụ đo vào BU BI 5.6 CHỌN CÁP, KHÁNG VÀ MÁY CẮT HỢP BỘ CHO PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG 5.6.1 Chọn cáp cho phụ tải địa phương Phụ tải cấp điện áp máy phát 10,5KV gồm: đường dây kép P = 3,6 MW, cosϕ = 0,8 đường dây cáp đơn P = 1,4 MW, cosϕ = 0,8 P 1,4 = S= = 1,7 MVA cos ϕ 0,8 Tiết diện cáp chọn theo tiêu chuẩn mật độ dòng điện kinh tế Jkt Sinh viªn: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 66 án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Scáp = I lvbt J kt Trong đó: Ilvbt: dòng điện làm việc bình thường - Các đường cáp đơn có S = 1,7 MVA nên dòng điện làm việc bình thường là: S Ilvbt = = 1,7 = 93,47 A 3.U dm 3.10,5 - Các đường cáp kép có S = 3,6 MVA nên dòng điện làm việc bình thường là: S 3,6 = = 98,97 A 3.U dm 3.10,5 Từ đồ thị phụ tải địa phương ta tính thời gian sử dụng cơng suất cực đại Ilvbt = 24 Tmax = ∑ S T i S max i 365 = 365 11,7.6 + 18,525.4 + 17,55.4 + 19,5.4 + 10,725.6 19,5 = 6679,5 Tra bảng 43 sách mạng lưới điện ta chọn cáp bọc giấy cách điện có Tkt = 1,2A/mm2 Tiết diện cáp đơn cáp kép là: Scáp = 98,97 = 82,475 mm2 1,2 Tra bảng chọn loại cáp ba pha lõi đồng cách điện giấy tẩm dầu nhựa thông chất dẻo khơng cháy vỏ chì đặt đất S = 95 mm2; Uđm = 10,5 KV; ICP = 205A -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 K1 = θ cp − θ'0 θ cp − θ θcp: nhiệt độ phát nóng cho phép θcp = 600C θ’0: nhiệt độ thực tế nơi đặt cáp θ’cp = 25 0C θ0: nhiệt độ tính tốn tiêu chuẩn θ0 = 15 0C K1 = 60− 25 = 0,88 60− 15 K2: hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song với cáp đơn có K2 = 1, với cáp kép K2 = 0,9 -Với cáp đơn: I’cp = 0,88.1.205 = 180,4 A > Ilvbt = 93,47A -Với cáp kép: -Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng làm việc cng bc Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 67 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Theo quy trình thiết bị điện cáp có cách điện giấy tẩm dàu điện áp không 10KV điều kiện làm việc bình thường dòng điện qua chúng khơng vượt q 80% dòng điện cho phép hiệu chỉnh cố cho phép tải 30% thời gian khơng vượt qúa ngày đêm Dòng điện làm việc cưỡng qua cáp đứt sợi: Icb = 2.Ilvbt = 2.98,97 = 197,94 A Vậy ta có: I’cp = Kqt.K1.K2.Icp = 1,3.180,4 = 234,5 A > icb = 197,94A Vậy điều kiện phát nóng cố thoả mãn Kết luận: Cáp chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 5.6.2 Chọn kháng điện = F1 K1 F3 N5 N6 a Chọn kháng điện đường dây Kháng điện đường dây chọn theo tiêu chuẩn sau: + Điện áp : Uđmk = 10,5 KV + Dòng điện : Iđmk > Icb • Xác định dòng điện cưỡng bc qua khỏng: Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 – K44 Trang 68 K2 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Dòng cưỡng qua kháng giả thiết cố kháng điện Lúc cơng suất qua kháng lại là: Icbk = S uF max 3.U dm = 19,5 3.10,5 = 1,072 KA Ta chọn kháng điện PbA_10_1500 • Xác định Xk% kháng: XHT XK Xc1 N4 EHT Xc2 N5 N6 Trong chương tính ngắn mạch ta tính dòng ngắn mạch điểm N4: I”N4 = 58,251 KA + Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là: XHT = 100 3.10,5.58,251 = 0,094 + Điện kháng cáp là: Xc1 = X0.l Scb U 2tb = 0,08.4 100 = 0,29 10,52 + Dòng ổn định nhiệt cáp là: InhS1 = S1.C1 t1 Trong đó: S1: tiết diện cáp = 95mm2 C1: hệ số cáp đồng , C = 141 A2/s t1: thời gian cắt máy cắt 1: t1 = t2 + 0,3 = 0,6 + 0,3 =0,9 sec Dòng điện cắt máy cắt hợp Icđm = 20 KA ⇒ InhS1 = InhS2 = S1 C 95.141 = = 14,12 KA t1 0,9 S C t2 = 70.141 = 12,742 KA 0,6 Ta phải chọn kháng có Xk% cho hạn chế dòng ngắn mạch nhỏ hay dòng cắt định mức máy cắt chọn, đồng thời đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp có tiết diện chọn Sinh viªn: Vò Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 69 ỏn môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp I”N5 ≤ (Icđm1, InhS1) I”N6 ≤ (Icđm2, InhS2) Vậy ta chọn khángc ó Xk% cho ngắn mạch N5 có dòng ngắn mạch I”N5 ≤ 14,12 KA + Khi ngắn mạch N6 điện kháng tính đến điểm ngắn mạch là: XΣ = I cb I nh = 100 = 0,43 3.10,5.12,742 Ta có XΣ = XHT + Xk + Xc1 ⇒ Xk = XΣ - XHT - Xc1 = 0,43 - 0,094 - 0,29 = 0,046 Vậy Xk% = Xk I dmk 0,046.1,5.100 100 = = 1,25% I cb 5,5 Vậy ta chọn kháng đơn loại: PbA-10-1500 có thơng số kỹ thuật là: Xk% = 10% Iđm = 1500 A b Kiểm tra kháng vừa chọn + Điện kháng tương đối điện kháng vừa chọn: XK = XK% I cb 10 100 = = 0,366 I cm 100 3.10,5.1,5 + Dòng ngắn mạchtại N5: I cb 5,5 = = 11,96 KA X HT + X K 0,094 + 0,366 I”N5 = Thoả mãn điều kiện I”N5 ≤ Icắtđm1 = 20 KA I”N5 ≤ InhS1 = 14,12 KA + Dòng ngắn mạch N6: I”N6 = X HT I cb 5,5 = = 7,33 KA + X K + X c1 0,094 + 0,366 + 0,29 Thoả mãn điều kiện: I”N6 < Icắtđm2 = 20 KA I”N6 ≤ InhS2 = 12,742 KA Kết luận: Vậy kháng điện chọn đảm bảo yêu cầu 5.6.3 Kiểm tra máy cắt hợp phụ ti a phng Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 – K44 Trang 70 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp + Dòng ngắn mạch N5: I”N5 = I cb 5,5 = = 11,96 KA X HT + X K 0,094 + 0,366 + Dòng điện xung kích N5 là: IXK = 1,8.11,96 = 30,45 KA Loại máy cắt điện dầu trạm địa phương theo đầu có thơng số sau: Loại máy cắt BMΠ-10-1250-20 - Dòng điện Uđm (KV) 10 Iđm (KA) 5600 : IđmMC ≥ Icb Icđm (KA) 20 - Điều kiện cắt : Icđn ≥ I” = 11,69 KA - Điều kiện ổn định động : ildd > ixk = 30,45 KA Kết luận: Vậy máy cắt chọn thoả mãn điều kiện Sinh viªn: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 71 Il (KA) 64 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp CHƯƠNG CHỌN SƠ ĐỒ VÀ 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 như: chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu, bơm nước tuần hồn, quạt gió, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu… Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: dạng nhiên liệu, áp suất ban đầu, kiểu công thức tuabin… chiếm khoảng 5-8% tổng điện sản xuất Tập hợp máy công tác truyền động động điện, lưới điện, thiết bị phân phối, máy biến áp, giảm áp, nguồn lượng độc lập, hệ thống điều khiển, tín hiệu, thắp sáng… tạo thành hệ thống điện tự dùng nhà máy điện với yêu cầu bản: độ tin cậy cao, phù hợp yêu cầu kinh tế Các máy công tác động điện tương ứng nhà máy nhiệt điện (ngưng hay trích hơi) chia làm phần không - Những máy công tác đảm bảo làm việc lò tuabin tổ máy - Những máy công tác phục vụ chung khơng có liên quan trực tiếp đến lò tuabin, lại cần thiết cho làm việc nhà máy Đối với nhà máy điện thiết kế ta dùng cấp điện áp tự dùng 6KV 0,4 KV nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, số phân đoạn cuộn hạ phía máy cắt phận máy phát - máy biến áp tự ngẫu 6.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG 6.1.1 Chọn máy biến áp cấp Các máy biến áp cấp có nhiệm vụ nhận điện từ góp 10,5 KV cung cấp cho phụ tải tự dùng cấp điện áp 6KV Còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4 KV Từ cơng suất chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại động cấp điện áp 6KV tổng công suất máy biến áp cấp nốt tiếp với Sđm ≥ ΣP1 Hệ số K1 + ΣS2K n1.cosϕ1 K1 lúc làm việc bình thường chiếm khoảng 0,9 n1.cosϕ1 Hệ số đồng thời K2 0,9 Nên ta có Sđm ≥ (ΣP1 + ΣS2).0,9 Trong đó: ΣP1: tổng cơng suất tính tốn máy công cụ với động 6KV nối vào phân đoạn xét (KW) ΣP2: tổng cơng suất tính toán máy biến áp cấp nối vào phân đoạn xét (MVA) 0,9: hệ số xét đến không đồng thời đầu tải máy công tác có động 6KV máy biến áp cấp Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 72 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp - Trong phạm vi thiết kế, nên ta chọn công suất máy biến áp tự dùng cấp I theo công suất tự dùng cực đại toàn nhà máy Stdmax = 13,8 MVA Bốn máy cơng tác có cơng suất: SđmB ≥ 1 Stdmax = 13,8 = 3,45 4 MVA Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thơng số sau: Điện áp (KV Tổn thất KW Sđm Loại ∆P ∆PN MVA Cuộn cao Cuộn hạ TM 10 6,3 5,45 33,5 UN% I0% 6,5 0,9 * Công suất máy biến áp dự trữ cấp chọn phù hợp với chức May biến áp dự trữ cấp không dùng thay máy biến áp cơng tác sửa chữa mà cung cấp cho hệ thống tự dùng trình hoạt động dừng lò Do cơng suất cần chọn là: SđmBdt = 1,5 SđmBdt = 1,5 13,8 = 5,175 MVA Vậy ta chọn biến áp dầu có thơng số bảng sau: Loại TM Sđm Điện áp (KV) Tổn thất (KW) KVA Cuộn cao Cuộn hạ ∆ P0 ∆ PN UN% I0% 6300 10,5 6,3 7,65 46,5 6,5 0,8 6.1.2 Chọn máy biến áp cấp 2: Công suất máy biến áp tự dùng cấp chọn sau: Smax SđmB ≥ (10 ÷ 20)% td SđmB ≥ 15 13,8 x = 517,5 (kVA) 100 Tra bảng chọn loại máy biến áp TC3C- 630/10 có thơng số: Sđm (kVA) 630 Uđm cao (kV) 6,3 Um h (kV) 0,4 Sinh viên: Vũ Văn ThiÕt – HT§1 – K44 Trang 73 ∆P0 ∆PN (kW) (kW) 7,3 Un% I0% 5,5 1,5 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp 6.2.Chọn khí cụ điện tự dùng * Chọn máy cắt hợp bộ: Để chọn máy cắt hợp ta tính dòng điện ngắn mạch N5 máy biến áp tự dùng cấp I, với nguồn cung cấp hệ thống máy phát điện nhà máy '' Như ta tính chương ngắn mạch: I N = 58,251KA XHT E®t XB N4 N7 Vậy điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là: XHT = I cb S cb 100 = = = 0,094 3.10,5.58,251 3.U dm I N'' I N'' - Điện kháng máy biến áp tự dùng XB = U N % S cb 6,5 100 = = 1,625 100 S dm 100 - Dòng điện ngắn mạch điểm N7 '' I Nd = I cb 100 = = 5,33 KA X HT + X B 3.6,3.(0,094 + 1,625) - Dòng điện xung kích điểm N7: iXKN7 = kXK.I”N7 = 1,8.5,33 = 13,56A Căn vào dòng ngắn mạch N7 ta chọn loại máy cắt chân không Simens 8BJ50 có thơng số kỹ thuật sau: Loại máy cắt 8BJ50 Uđm (kV) 7,2 sơ đồ nối điện t dựng ton nh mỏy Sinh viên: Vũ Văn Thiết – HT§1 – K44 Trang 74 Iđm (A) 3150 Icđm (kA) 40 Iiđđ (kA) 100 Đồ án môn học Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 75 Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp B1 F1 B2 F2 6,3KV Dù phßng 0,4 KV Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 76 B3 F3 B4 F4 Đồ án môn học Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 77 Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ... Trang Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp CHƯƠNG 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.1 Đề xuất phương án: Chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện. .. viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang 15 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Dựa vào bảng thông số máy biến áp bảng phân phối cơng suất ta tính tổn thất điện máy biến áp sau: • Máy biến. .. cho nhà máy thiết kế 2.2 Tính tốn chọn MBA: 2.2.1 Phương án 1: Sinh viªn: Vò Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang ỏn môn học Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ~ ~ ~ ~ Chọn máy biến áp: a Chọn biến áp