Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án nghiên cứu chọn máy phát điện, tính toán phụ tải, cân bằng công suất; xác định các phương án và chọn máy biến áp; tính toán dòng điện ngắn mạch; tính toán chọn phương án tối ưu; chọn khí cụ điện và thanh dẫn
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Những năm gần đây kinh tế nước ta đang phát triển theo xu hướng cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Kéo theo đó là sự phát triển mạnh mẽ của các khu cơng nghiệp, khu chế xuất. Đời sống của nhân dân cũng ngày một nâng cao, các khu đơ thị lớn và hiện đại hình thành trên khắp cả nước với mật độ dân cư cao địi hỏi nhu cầu về năng lượng ngày càng lớn. Ngành năng lượng do đó cũng phải có nhưng bước tiến để đáp ứng những nhu cầu đó góp phần vào sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Ngành cơng nghiệp điện năng trong những năm vừa qua đã đạt được những thành tựu đáng kể với nhiều nhà máy lớn đi vào hoạt động như: Nhà máy thủy điện Sơn La, Nhà máy thủy điện Lai Châu, Nhiệt điện Mơng Dương, Nhiệt điện Thái Bình 1, Nhiệt điện Cà Mau, Nhiệt điện Nhơn Trạch … Nhà máy thủy điện đem lại những lợi ích to lớn về kinh tế cũng như kỹ thuật. Tuy nhiên để xây dựng được các nhà máy thủy điện cần có vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng lâu dài, bên cạnh đó tiềm năng thủy điện nước ta phần lớn đều đã được khai thác trong khi cơng nghệ điện hạt nhân và năng lượng tái tạo vẫn cịn nhiều rào cản về kinh tế và kỹ thuật. Để đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng lớn nhằm phát triển nền kinh tế xây dựng các nhà máy nhiệt điện với vốn đầu tư ít, thời gian xây dựng nhanh vẫn là một trong những phương án tối ưu Việc giải quyết đúng đắn các vấn đề kinh tế kỹ thuật sẽ đem lại lợi ích khơng nhỏ cho nền kinh tế nước nhà. Với điều kiện đó việc thực hiện đồ án thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện, tính tốn chế độ vận hành tối ưu của hệ thống điện khơng chỉ là nhiệm vụ mà cịn là sự củng cố tồn diện về mặt kiến thức đối với mỗi sinh viên Qua đây em xin chân thành cảm ơn TS. Ngun Thi Hoai Thu ̃ ̣ ̀ cùng các thầy cơ trong bộ mơn đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hồn thành bản đồ án này Tuy nhiên do thời gian có hạn nên bản đồ án này khơng tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cơ Hà Nội, Ngày tháng năm 2019 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TỐN PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CƠNG SUẤT Đối với hệ thống điện thì tại mỗi thời điểm điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng tiêu thụ của phụ tải có kể cả các tổn thất của hệ thống. Trong thực tế điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện ln ln thay đổi, vì vậy việc tìm được đồ thị phụ tải là rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể chọn được phương án nối điện hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật. Đồ thị phụ tải cịn giúp ta chọn đúng cơng suất của các máy biến áp (MBA) và phân bố tối ưu cơng st giữa các tổ máy với nhau và giữa các nhà máy điện với nhau 1.1 Chọn máy phát điện Nhà máy nhiệt điện thiết kế gồm 4 tổ máy có tổng cơng suất 4×55 MW = 220MW. Ta cần chú ý một số điểm sau khi chọn các máy phát: Chọn điện áp định mức của máy phát lớn thì dịng điện định mức, dịng ngắn mạch ở cấp điện áp này sẽ nhỏ và do đó u cầu đối với các khí cụ điện sẽ giảm thấp Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành nên chọn các máy phát điện cùng loại. Từ đó tra trong sổ tay ta chọn 4 máy phát điện đồng bộ tua bin hơi kiểu TB 552 có các thơng số cho trong bảng sau: Thơng số định Loại mức máy phát n, v/ph TBf 552 3000 Điện kháng tương đối S, MVA 68.75 P, MW 55 U, kV cos j I, kA X’’d X’d Xd 10,5 0,8 3,462 0,123 0,182 1,452 Bảng 1: Thơng số máy phát điện 1.2 Tính tốn phụ tải và cân bằng cơng suất Để đảm bảo vận hành an tồn, tại mỗi thời điểm điện năng do các nhà máy phát ra phải hồn tồn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 4 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện ln ln thay đổi. Việc nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn được các phương án nối điện hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Ngồi ra dựa vào đồ thị phụ tải cịn cho phép chọn đúng cơng suất các máy biến áp, các khí cụ điện, dây dẫn và phân bố tối ưu cơng suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy hoặc phân bố cơng suất giữa các nhà máy khác nhau. Để đơn giản ta tính tốn gần đúng theo cơng suất biểu kiến vì hệ số cơng suất của các phụ tải khác nhau khơng nhiều Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụ tải các cấp điện áp được xây dựng dưới dạng bảng theo phần trăm cơng suất tác dụng Pmax và hệ số cosφtb của từng phụ tải tương ứng. Từ đó ta tính được phụ tải các cấp theo cơng thức sau: Trong đó: S(t) : cơng suất biểu kiến của phụ tải ở thời điểm t Cosφtb : hệ số cơng suất trung bình của phụ tải P(t)% : Cơng suất của phụ tải tính theo phần trăm cơng suất cực đại tại thời điểm t Pmax : Cơng suất phụ tải cực đạ 1.2.1 Đồ thị phụ tải tồn nhà máy Nhà máy điện gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có cơng suất 55MW nên: Tổng cơng suất đặt của nhà máy: Pnm = 4 . 55 = 220 MWSNM = 275 MVA Theo các cơng thức (1.1) và (1.2) ta có bảng sau: Bảng 1: Biến thiên phụ tải hàng ngày của nhà máy Hình 1: Đồ thị phụ tải nhà máy SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 5 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện 1.2.2 Đồ thị phụ tải tự dùng tồn nhà máy Tự dùng cực đại của nhà máy bằng 7% cơng suất định mức của nhà máy với cosφtd = 0,8 Phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện được xác định theo cơng thức sau: Trong đó: Stdt : Phụ tải tự dùng tại thời điểm t Snm : Cơng suất đặt của tồn nhà máy St : Cơng suất nhà máy phát ra ở thời điểm t α : Số phần trăm lượng điện tự dùng, α = 7% Theo cơng thức (1.3) ta được bảng sau: Bảng 1: Biến thiên hàng ngày của phụ tải tự dùng SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 6 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy: Hình 1: Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy 1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương) Phụ tải điện áp máy phát có = 10kV; = 12MW; cos = 0,87 Theo các cơng thức (1.1) và (1.2) ta có bảng kết quả sau : Bảng 1: Biến thiên hàng ngày của phụ tải cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương) Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (Phụ tải địa phương): Hình 1: Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương) 1.2.4 Đồ thị phụ tải điện áp trung áp Phụ tải trung áp có = 110 kV; = 110MW; cos = 0,85 Theo các cơng thức: 1.1 và 1.2 ta có bảng kết quả sau: Bảng 1: Biến thiên hàng ngày phụ tải cấp điện áp trung Đồ thị phụ tải điện áp trung: Hình 1: Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung 1.2.5 Đồ thị cơng suất phát về hệ thống Cơng suất phát về hệ thống tại mỗi thời điểm được xác định theo cơng thức sau: SVHT(t) = SNM(t) [SUF(t) +SUT(t) +STD(t)] Dựa vào các kết quả tính tốn trước ta tính được cơng suất phát về hệ thống của nhà máy tại từng thời điểm trong ngày. Kết quả tính tốn cho trong bảng sau: Bảng 1: Biến thiên hàng ngày của phụ tải tổng hợp tồn nhà máy Hình 1: Đồ thị phụ tải tổng hợp tồn nhà máy SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 7 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện 1.3 Nhận xét 1.3.1 Phụ tải địa phương Xét tỉ số: Ta thấy phụ tải điện áp máy phát nhỏ ta có thể lấy rẽ nhánh từ sơ đồ bộ máy phát điện – máy biến áp mà khơng cần thanh góp cấp điện áp máy phát 1.3.2 Hệ thống Tổng cơng suất của hệ thống khơng kể nhà máy thiết kế SHT = 3200MVA Dự trữ quay của hệ thống Sdt = 6% . 3200 = 192 MVA Hệ thống có lượng cơng suất dự trữ là 192 MVA Nhận thấy: Vì vậy nếu một máy phát bị hỏng khơng ảnh hưởng đến hệ thống 1.3.3 Nhận xét chung Từ đồ thị phụ tải tổng hợp ta thấy nhà máy ln cung cấp đủ cơng suất cho các phụ tải và phát cơng suất thừa lên lưới Cơng suất phát lên hệ thống của nhà máy SVHT max = 155,5 MVA nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống nên khi có sự cố tách nhà máy ra khỏi hệ thống vẫn đảm bảo ổn định hệ thống Theo bảng 1.6 ta có kết quả tính tốn sau: Phụ tải địa phương: SUFmax = 13,79 MVA SUFmin = 9,66 MVA Phụ tải trung áp: SUTmax = 129,41MVA SUTmin = 90,59MVA Phụ tải tự dùng: SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 8 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Stdmax = 19,25 MVA Stdmin = 14,4375 MVA Phụ tải phát vào hệ thống SVHTmax = 155,5 MVA SVHTmin = 97,5925 MVA Công suất hệ thống (không kể nhà máy đang thiết kế): SHT = 3200MVA Công suất cực đại nhà máy phát lên hệ thống là SVHTmax = 155,5MVA tức là chiếm: Công suất dự trữ quay của hệ thống Và chiếm: Cơng suất tồn hệ thống SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 9 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 2.1 Đề xuất phương án Lựa chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một cơng việc rất quan trọng trong q trình thiết kế nhà máy, dựa vào sơ đồ nối điện chính ta có cái nhìn tổng quan về phần điện trong nhà máy. Sơ đồ lựa chọn phải thoả mãn được các u cầu cơ bản về kinh tế kĩ thuật cũng như đảm bảo an tồn cho người và thiết bị u cầu kĩ thuật như đảm bảo độ tin cậy, cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ, vận hành linh hoạt, đơn giản Trong sơ đồ ghép bộ thì cơng suất mỗi bộ phải nhỏ hơn lượng dự trữ quay của hệ thống bởi nếu khơng thoả mãn điều kiện này thì khi xảy ra sự cố bộ đó thì phụ tải khơng được cấp điện đầy đủ do cơng suất dự trữ huy động về khơng đủ. Để liên lạc giữa hai hệ thống 110kV và 220kV ta có thể sử dụng máy biến áp ba cuộn dây hoặc máy biến áp tự ngẫu nhưng do tính ưu việt của máy biến áp tự ngẫu so với máy biến áp ba dây quấn như tổn thất điện năng bé, kích thước trọng lượng cũng như tiêu hao vật liệu bé, hiệu suất lại cao, linh hoạt trong vận hành nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa hai hệ thống. Hơn nữa, điện áp ở hệ thống 220kV và phía trung áp 110 kV đều là mạng trung tính nối đất trực tiếp nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa hai hệ thống là hồn tồn phù hợp SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 10 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Đường dây đơn có cơng suất S = 3,75 MVA Ta có tiết diện kinh tế: Tra catalog chọn loại cáp 3 lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ bằng PVC do hang FURUKAWA chế tạo có: F = 95 mm2 Uđm = 10 kV Icp = 290A ở 25oC 5.1.1.d, Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài Điều kiện kiểm tra: Trong đó: k1: hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ nơi đặt cáp, k1 = 0,882 k2: hệ số điều chỉnh theo số cáp đặt song song, với cáp đơn thì k2 = 1 Ta có: Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép 5.5.1.2 Chọn tiết diện cáp kép 5.1.2.a, Chọn cáp Cơng suất mỗi đường dây cáp kép là S = 6 MVA Dịng điện làm việc bình thường qua cáp là : Tiết diện kinh tế: Tra catalog chọn loại cáp 3 lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ bằng PVC do hang FURUKAWA chế tạo có: SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 85 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện F = 95 mm2 Uđm = 10 kV Icp = 290A ở 25oC 5.1.2.b, Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài Điều kiện kiểm tra là: Trong đó : k1 = 0,88 k2: hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song, k2 = 0,92 kqtsc: là hệ số quá tải khi sự cố Nên ta có : kqtsc = 1,3 Vậy cáp đã chọn chưa đảm bảo kĩ thuật ta tiến hành chọn lại cáp có tiết diện lớn hơn Tra catalog chọn loại cáp 3 lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ bằng PVC do hang FURUKAWA chế tạo có: F = 120 mm2 Uđm = 10 kV Icp = 330A ở 25oC Kiểm tra lại ta có: Như vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện cho phép 5.5.2 Chọn máy cắt đầu đường dây Các máy cắt đầu đường dây được chọn cùng loại. Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt: Uđm MC > Uđm mạng SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 86 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Iđm MC > Ilvcb Icắt đm > I’’N5 Điều kiện kiểm tra Iơđđ > ixk I2nh . tnh ≥ BN Đối với các máy cắt có Iđm > 1000A thì khơng cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt Từ kết quả tính tốn Tra bảng chọn loại máy cắt BM∏∏ 10 1250 20T có các thơng số: Udm = 11kV Iđm = 1250 A Icắtdm = 20kA Vấn đề tiếp theo là phải chọn kháng điện để hạn chế dịng ngắn mạch nếu có sự cố ngắn mạch trên đường dây của phụ tải địa phương để dịng ngắn mạch khơng vượt q trị số Icắtđm = 20kA 5.5.3 Chọn kháng điện Xét trường hợp dùng kháng điện đơn như sơ đồ dưới đây: Để chọn kháng điện ta chọn theo các điều kiện sau đây: Điện áp định mức của kháng điện : Dịng điện định mức của kháng : Dịng điện chạy qua kháng là: SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 87 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Ta chọn kháng điện đơn có cuộn dây nhơm PbA101500 có A Tại trạm địa phương đặt máy cắt hợp bộ có dịng cắt là 20kA, thời gian cắt ngắn mạch của lưới phân phối tại hộ tiêu thụ t2 = 0,45s, của lưới cung cấp là t1 = 0,45 + 0,2 = 0,65s Dùng cáp đồng tiết diện bé nhất là 50mm2 1.2.1.5 Xác định điện kháng x% của kháng điện Điện kháng của kháng điện đường dây dùng cho phụ tải địa phương được chọn sao cho đảm bảo hạn chế dòng ngắn mạch nhỏ hơn hay bằng dịng cắt định mức của máy cắt và đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp có tiết diện đã chọn Để thiết bị phân phối đỡ cồng kềnh thường dùng một kháng cho một số đường dây Trong điều kiện làm việc bình thường dịng qua kháng chính là dịng qua phụ tải, do đố tổn thất điện áp trên khơng lớn. Vì vậy mà điện kháng phải chọn khơng q 8% đối với kháng đơn và khơng q 16% với kháng kép Sơ đồ thay thế: Chọn Scb = 100MVA Ta có ICB = 5,499kA Và ngắn mạch tại N5 có: Vậy điện kháng của hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N5: Điện kháng của cáp 1 Dịng ổn định nhiệt của cáp Trong đó: SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 88 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện F: tiết diện cáp C: hệ số cáp đồng C = 141 A . s1/2 /mm2 t1, t2: thời gian cắt máy cắt 1,2 Điện kháng tổng tính đến điểm N7 Ta lại có: Điện kháng của kháng điện: Như vậy Ta chọn kháng điện loại PbA1015008 có thơng số UđmK = 11kV IđmK = 1500A XK% = 8% Dịng ổn định động: 41,5kA Dịng ổn định nhiệt: 33kA 5.5.3.1 Tính tốn kiểm tra kháng điện đã chọn 5.3.1.a, Tính tổn thất điện áp Chế độ bình thường Như vậy tổn thất điện áp: Chế độ cưỡng bức Như vậy tổn thất điện áp: Vậy kháng điện đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 89 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện 5.3.1.b, Tính kiểm tra lại kháng điện đã chọn tại điểm ngắn mạch N6 Dịng điện ngắn mạch tại N6 Ta có: Dịng cắt định mức của máy cắt hợp bộ: ICđm = 20kA Dịng ổn định nhiệt của cáp: Như vậy min {ICđm;Inh1} do đó kháng điện đã chọn thỏa mãn điều kiện ngắn mạch tại N6 5.3.1.c, Tính kiểm tra ngắn mạch tại N7 Ta có: Dịng cắt định mức của máy cắt hợp bộ: ICđm = 20kA Dịng ổn định nhiệt của cáp: Như vậy min {ICđm;Inh2} do đó kháng điện đã chọn thỏa mãn điều kiện ngắn mạch tại N7 5.3.1.d, Kiểm tra ổn định động của kháng điện Ta có dịng ổn định động của kháng điện Ilđđ = 37,5kA Như vậy kháng điện đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động 5.6 Chọn chống sét van Chống sét van là thiết bị được ghép song song với thiết bị điện để bảo vệ chống q điện áp khí quyển. Khi xuất hiện q điện áp, nó sẽ phóng điện trước làm giảm trị số q SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 90 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện điện áp đặt trên cách điện của thiết bị và khi hết q điện áp sẽ tự động dập hồ quang xoay chiều, phục hồi trạng thái làm việc bình thường 5.6.1 Chọn chống sét van cho thanh góp Trên các thanh góp 220 kV và 110 kV đặt các chống sét van với nhiệm vụ quan trọng là chống q điện áp truyền từ đường dây vào trạm. Vì vậy các chống sét van được chọn theo điện áp định mức của mạng lưới điện Trên thanh góp 110 kV ta chọn chống sét van loại PBC 110 có kV, đặt trên cả ba pha 5.6.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp 5.6.2.1 Chống sét van cho máy tự ngẫu Các máy biến áp tụ ngẫu do có sự liên hệ về điện giữa cao và trung áp nên sóng điện áp có thể truyền từ cao áp sang trung áp hoặc ngược lại. Vì vậy ,ở các đầu ra cao áp và trung áp của các máy biến áp tự ngẫu ta phải đặt các chống sét van Phía cao áp của MBA tự ngẫu ta chọn chống sét van loại PBC 220 có kV, đặt cả ba pha Phía trung áp của MBA tự ngẫu ta chọn chống sét van loại PBC 110 có kV, đặt cả ba pha 5.6.2.2 Chống sét van cho máy biến áp hai cuộn dây Mặc dù trên thanh góp 110 kV có đặt các chống sét van nhưng đơi khi có những đường sắt có biên độ lớn truyền vào trạm, các chống sét van ở đây phóng điện. Điện áp dư cịn lại truyền tới cuộn dây của máy biến áp vẫn rất lớn có thể phá hỏng cách điện của cuộn dây,đặc biệt là phần cách điện gần trung tính nếu trung tính cách điện. Vì vậy tại trung tính của máy biến áp hai cuộn dây cần bố trí một chống sét van Tuy nhiên do điện cảm của cuộn dây máy biến áp biên độ đường sét khi tới điểm trung tính sẽ giảm một phần, do đó chống sét van đặt ở trung tính được chọn có điện áp định mức giảm một cấp. Ta chọn chống sét van loại PBC 35 có kV SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 91 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 92 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện CHƯƠNG 6: CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG 6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng Điện tự dùng là một phần điện năng khơng lớn nhưng lại giữ một phần quan trọng trong q trình vận hành nhà máy điện, nó đảm bảo hoạt động của nhà máy như: chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu, bơm nước tuần hồn, quạt gió, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu và liên lạc Điện tự dùng trong nhà máy nhiệt điện cơ bản có thể chia làm hai phần: Một phần cung cấp cho các máy cơng tác đảm bảo sự làm việc của lị và tua bin các tổ máy Phần kia cung cấp cho các máy cơng tác phục vụ chung khơng liên quan trực tiếp đến lị hơi và tuabin nhưng lại cần thiết cho sự làm việc của nhà máy Ta chọn sơ đồ tự dùng theo ngun tắc kinh tế và đảm bảo cung cấp điện liên tục, đối với nhà máy điện thiết kế ta dùng hai cấp điện áp tự dùng 6,3kV và 0,4kV SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 93 Đồ án thiết kế môn học Nhà máy điện ? ? ? ? ? ABB 1000 6.2 Chọn máy biến áp tự dùng 6.2.1 Chọn máy biến áp tự dùng bậc một Các máy này có nhiệm vụ nhận điện từ đầu cực máy phát 10,5 kV cung cấp cho phụ tải tự dùng cấp điện áp 6 kV cịn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 380/220 V Cơng suất định mức của máy biến áp cơng tác bậc một có thể xác định từ biểu thức sau : Trong phạm vi thiết kế ta chọn cơng suất của máy biến áp tự dùng bậc một theo cơng suất tự dùng cực đại của tồn nhà máy : MVA Vậy cơng suất máy biến áp tự dùng bậc một là: SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 94 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Tra bảng chọn loại máy biến áp : TM400010,5/6,3 có các thơng số sau: Tổn Điện SB1 đm Loại thất áp (kV) (kW) Cuộn (kVA) Cuộn cao TM 4000 hạ 6,3 10,5 UN % 5,45 33,5 6,5 0,9 Bảng 6: Thông số máy biến áp tự dùng Máy biến áp tự dùng dự trữ: vì đặc điểm của máy biến áp tự dùng dự trữ là dự phịng cho máy biến áp làm việc nên ta chọn chúng cùng một loại 6.2.2 Chọn máy biến áp tự dùng cơng tác bậc hai Các máy biến áp tự dùng bậc hai dùng để cung cấp điện cho phụ tải cấp 380/220 V và chiếu sáng. Cơng suất của các loại phụ tải này thường nhỏ nên cơng suất máy biến áp thường được chọn loại máy có cơng suất từ 6301000 kVA. Loại lớn hơn thường khơng được chấp nhận vì giá thành lớn và dịng ngắn mạch phía 380V lớn. Cơng suất của máy biến áp tự dùng cấp hai được chọn như sau: Vậy, ta chọn loại máy biến áp ABB400/6,3 có các thơng số sau: Loại SB2đm MBA kVA Điện Tổn thất áp (kV) UN% (W) cuộn cao cuộn ABB 400/6,3 400 6,3 hạ 0,4 840 5750 Bảng 6: Thơng số máy biến áp tự dùng bậc 2 Máy biến áp dự trữ ta chọn ln máy ABB 400/6,3 SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 95 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện 6.3 Chọn máy cắt 6.3.1 Máy cắt phía cao áp MBA tự dùng Chọn tương tự như với máy cắt của cấp điện áp 10,5kV đã được lựa chọn trong chương 4. Tức là loại máy cắt 8BK41 có các thơng số cho trong bảng sau: Cấp Đại Đại lượng định mức điện áp lượng Loại (kV) tính máy tốn cắt (kV) 10,5 (kA) (kA) (kA) 42,254 112,652 (kA) (kA) Iđđm (kA) 8BK41 12 12,5 80 160 Bảng 6: Thơng số máy cắt phía cao áp máy biến áp tự dùng bậc 1 6.3.2 Máy cắt hạ áp MBA tự dùng Để chọn máy cắt điện trong trường hợp này ta tính dịng ngắn mạch tại thanh góp phân đoạn 6 kV điểm N8 để chọn máy cắt HT X HT N5 XB1 N8 Chọn MVA, kV Điện kháng hệ thống: Điện kháng của máy biến áp tự dùng bậc một: Điện kháng tổng tính đến điểm ngắn mạch N8: Dịng ngắn mạch tại N8 là: Dịng xung kích tại N8: SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 96 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Dịng điện làm việc cưỡng bức: Căn cứ vào các điều kiện chọn máy biến áp và các giá trị dịng ngắn mạch, dịng xung kích, dịng cưỡng bức vừa tính được ta chọn máy cắt sau: Loại máy cắt Uđm(kV) 8BK20 Iđm(A) 7,2 Icắt (kA) 4000 50 Iđđm(kA) 125 6.4 Chọn áptơmát Để chọn áptơmát ta tính dịng ngắn mạch tại thanh góp phân đoạn 0,4kV (điểm N7) Ta có sơ đồ thay thế tính tốn ngắn mạch như sau: XHT XB1 N5 0,4kV XB2 N6 N7 Áptơmát được chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức: Dịng điện định mức: Dịng điện cắt định mức: Trong đó: Imax là dịng điện lớn nhất phía 0,4kV I”N7 là dịng ngắn mạch tại thanh góp phân đoạn 0,4kV Điện kháng của máy biến áp tự dùng cấp 2: Vậy dịng ngắn mạch tại điểm N7 là: SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 97 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện Ta chọn áptơmát do Merlin Gerin chế tạo có thơng số kỹ thuật như sau: Loại NS600E500 Uđm(V) Iđm(A) 500 600 Icđm (kA) 15 600A SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 98 Đồ án thiết kế mơn học Nhà máy điện TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hữu Khái Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp – NXB KHKT 2006 2. Đào Quang Thạch, Phạm Văn Hịa Phần điện nhà máy điện và trạm biến áp – NXB KHKT 2007 3. Lã Văn Út Ngắn mạch trong hệ thống điện – NXB KHKT 2006 6. Ngơ Hồng Quang Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4kV – 500kV – NXB KHKT 2007 7. Trần Bách – Giáo trình Lưới điện – NXB Giáo Dục Việt Nam 2009 SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 99 ... Đồ? ?án? ?thiết? ?kế? ?mơn? ?học? ?Nhà? ?máy? ?điện Đồ? ?thị phụ tải tự dùng của? ?nhà? ?máy: Hình 1:? ?Đồ? ?thị phụ tải tự dùng? ?nhà? ?máy 1.2.3 Đồ? ?thị phụ tải cấp? ?điện? ?áp? ?máy? ?phát (phụ tải địa phương) Phụ tải? ?điện? ?áp? ?máy? ?phát có = 10kV; = 12MW; cos... Bảng 1: Biến thiên phụ tải hàng ngày của? ?nhà? ?máy Hình 1:? ?Đồ? ?thị phụ tải? ?nhà? ?máy SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 5 Đồ? ?án? ?thiết? ?kế? ?mơn? ?học? ?Nhà? ?máy? ?điện 1.2.2 ? ?Đồ? ?thị phụ tải tự dùng tồn? ?nhà? ?máy Tự dùng cực đại của? ?nhà? ?máy? ?bằng 7% cơng suất định mức của? ?nhà? ?máy? ?với cosφtd = ... Vậy với sự cố này hệ thống có thể làm việc hồn tồn bình thường Kết luận:? ?Máy? ?biến áp đã chọn đảm bảo điều kiện kỹ thuật SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 17 Đồ? ?án? ?thiết? ?kế? ?mơn? ?học? ?Nhà? ?máy? ?điện SVTH: Phạm Văn Tồn Trang 18 Đồ? ?án? ?thiết? ?kế? ?mơn? ?học? ?Nhà? ?máy? ?điện