Thiết kế, nhà máy nhiệt điện bao gồm 4 tổ máy 50MW

Thiết kế, nhà máy nhiệt điện bao gồm 4 tổ máy 50MW

Loại máyphát

I.2/ Tính toán phụ tải và cân bằng công suất cấp điện áp máyphát:

Theo đề bài: Pmax = 13 MW ; cosφ = 0,8.Áp dụng các công thức:

Trong đó:

Pmax : công suất tác dụng của phụ tải ở chế độ cực đại (MW)P(t)% : công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t chodưới dạng phần trăm.

P(t) : công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t (MW)

Tính được công suất của phụ tải ở các khoảng thời gian khác nhau trong ngày:

Thời gian0-66-88-1010-1212-1414-1818-2020-24

Dựa theo kết quả tính toán trong bảng, ta vẽ được đồ thị phụ tải củacấp điện áp máy phát:

I.3/Tính toán phụ tải và cân bằng công suất cấp điện áp trung:

Theo đề bài ta có: Pmax = 90 MW; cosφ = 0,8

Áp dụng các công thức trên, ta có bảng số liệu sau:

Thời gian0-66-88-1010-1212-1414-1818-2020-24

P(t)72,0085,50 85,50 81,0081,0090,0063,0063,00S(t)90,00 106,88 106,88 101,25 101,25 112,50 78,7578,75

Dựa theo kết quả tính toán trong bảng, ta vẽ được đồ thị phụ tải củacấp điện áp trung 110kV:

I.4/Tính toán công suất phát của cả nhà máy điện:

Theo đề bài thì đây là nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, mỗi tổmáy 50MW Pmax = 200MW, cosφ = 0,8.

Áp dụng các công thức trên, ta có bảng số liệu sau:

Thời gian0-66-88-1010-12 12-14 14-18 18-20 20-24

S(t)187,50 187,50 212,50 212,50 250,00 225,00 225,00 187,50

I.5/Tính toán công suất tự dùng của nhà máy:

Nhà máy thiết kế có công suất tự dùng cực đại bằng 8% tổng côngsuất định mức Đó là nguồn cung cấp khác nhau phục vụ cho quá trình tựđộng hoá các tổ máy phát điện.

Ta sử dụng công thức sau để tính công suất tự dùng của nhà máytheo thời gian:

Std(t)= (0,4 + 0,6 )

Trong đó:

Std(t): phụ tải tự dùng tại thời điểm t.α%: lượng điện phần trăm tự dùng.SNM: công suất của nhà máy.

SNM(t): công suất của nhà máy theo thời gian.

Kết quả tính toán cho trong bảng:

Thời gian0-66-88-1010-1212-1414-1818-2020-24S(t)13,6013,6014,5614,5616,0015,0415,0413,60

I.6/Tính công suất phát về hệ thống:

Nhà máy điện liên lạc với hệ thống thông qua đường dây 220kVnhằm mục đích vận hành hệ thống điện được kinh tế và hiệu quả, tăngcường dự trữ công suất trong hệ thống Dựa vào công suất phát của nhàmáy và yêu cầu của phụ tải tại các thời điểm khác nhau ta có thể xác địnhđược công suất phát về hệ thống theo công thức sau:

SVHT(t)= SNM(t) – [ST(t) + Smf(t) +Std(t)]Trong đó :

SVHT(t) - Công suất phát về hệ thống tại thời điểm tSNM(t) -Công suất phát của nhà máy tại thời điểm tST(t) - Phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm tSUF(t) - Phụ tải cấp điện áp máy phát tại thời điểm tSTD(t) - Phụ tải tự dùng tại thời điểm t

Kết quả tính toán được cho theo bảng :

Thời gian0-66-88-1010-1212-1414-1818-2020-24SNM187,50 187,50 212,50 212,50 250,00 225,00 225,00 187,50

SUF11,3813,8113,8116,2516,2514,6312,1912,19SUT90,00 106,88 106,88 101,25 101,25 112,50 78,7578,75STD13,6013,6014,5614,5616,0015,0415,0413,60SVHT72,5353,2177,2580,44 116,50 82,84 119,02 82,96

Đồ thị công suất phát về hệ thống theo kết quả tính trong bảng:

Nhận xét chung:

Phụ tải của nhà máy phân bố không đều trên cả ba cấp điện áp vàgiá trị công suất cực đại có trị số là:

SUFmax = 16,25 MVASUTmax = 112,5 MVASVHTmax = 119,02 MVA

Từ đồ thị phụ tải tổng hợp ta thấy phụ tải trung áp chiếm phần lớncông suất do nhà máy phát ra do đó việc đảm bảo cung cấp điện cho phụtải này là quan trọng.

Tổng công suất của hệ thống điện chưa kể nhà máy thiết kế là:

SHT = 2100MVA với dự trữ quay là 14% tương đương với công suất dựtrữ là SdtHT =14%.2100 = 294 MVA lớn hơn công suất của một tổ máyphát và lớn hơn công suất về hệ thống cực đại là 119,02 MVA

Như vậy có thể thấy nhà máy có vai trò quan trọng trong việc cungcấp điện cho phụ tải phụ tải trung áp và phụ tải địa phương Tuy nhiênvới nhiệm vụ của mình, nhà máy cũng có những đóng góp một phần côngsuất lớn trong thời điểm cực đại của phụ tải hệ thống, SVHTmax = 119,02MVA trong khoảng thời gian 18h ÷ 20h hàng ngày.

 Phụ tải cấp điện áp máy phát :

SUFmax = 16,25 MVA, công suất này được lấy từ 2 phía hạ ápcủa máy biến áp liên lạc.

< 15%ta không cần sử dụng thanh góp máy phát.

 Công suất cấp điện áp trung:STmax = 112,5 MVA

Dựa trên các đặc điểm trên, ta đưa ra các phương án nối điện chínhcho nhà máy thiết kế:

Ưu điểm: đơn giản trong vận hành, số lượng các thiết bị cao áp ítnên giá thành đầu tư thấp.

Ưu điểm: đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải.

Nhược điểm: số lượng các thiết bị cao áp nhiều hơn phương án 1nên chi phí đầu tư cao hơn.

Kết luận:

Qua các nhận xét ưu điểm và nhược điểm của từng phương án, tanhận thấy phương án 1 và 2 là hai phương án khả thi, có độ tin cậy cungcấp điện cao Vì vậy ta chọn 2 phương án này để tính toán cụ thể, lựachọn phương án tối ưu.

II.2/ Chọn máy biến áp:

Để tiết kiệm chi phí đầu tư, các máy biến áp hai dây quấn trong bộmáy phát – máy biến áp không cần dùng máy biến áp điều áp dưới tải vìkhi cần điều chỉnh điện áp chỉ cần điều chỉnh dòng kích từ của máy phátlà đủ.

Các máy biến áp tự ngẫu dùng làm liên lạc là loại cần có điều ápdưới tải vì phụ tải của chúng thay đổi mạnh Trong chế độ vận hành khácnhau phụ tải thay đổi nhiều nên nếu chỉ điều chỉnh dòng kích từ của máyphát thì vẫn không đảm bảo được chất lượng điện áp.

II.2.1.1/ Chọn máy biến áp:

a./ Chọn máy biến áp 2 dây cuốn:

Công suất máy biến áp bộ B1 và B2 được chọn theo điều kiện:SB1 = SB2 ≥ SđmF = 62,5 MVA

Tra bảng phụ lục, ta chọn máy biến áp có các thông số chính nhưsau :

Uđm (kV)Tổn thất (kW)

UN %I0 %CaoHạΔP0ΔPN

b./ Chọn máy biến áp tự ngẫu:

Công suất của các máy biến áp tự ngẫu nối bộ với máy phát điệnđược chọn thoả mãn điều kiện cuộn hạ áp phải tải được toàn bộ công suấtcủa máy phát điện.

Do cuộn hạ áp được thiết kế với công suất tính toán SHđm = αSđmTNnên công suất máy biến áp tự ngẫu được chọn thoả mãn điều kiện:

STN1 = STN2 ≥ SđmF

Trong đó α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu:

Vậy chọn máy biến áp tự ngẫu thoả mãn điều kiện:STN1 = STN2 ≥ SđmF = .62,5 = 125 MVA

Trường hợp này máy biến áp chỉ biết DPN C-T do đó ta có thể lấy:DPN C-H =DPN C-T = 0,5DPN C-T = 0,5.290 = 145 kW

II.2.1.2/ Phân bố công suất cho các máy biến áp:

a./ Phân bố công suất cho các máy biến áp hai cuộn dây:Các máy biến áp bộ được vận hành bằng phẳng với công suất:

Sbộ = SđmF - = SđmF - = 57,5 MVA

b./ Phân bố công suất cho các máy biến áp tự ngẫu:

Dòng công suất qua các phía của máy biến áp liên lạc được xácđịnh theo công thức:

Trong đó:

SCC(t), SCT(t), SCH(t) :công suất tải qua phía cao, trung, hạ củamáy biến áp tự ngẫu tại thời điểm t.

SBi :công suất tải qua máy biến áp bộ thứ i.

Bảng phân bố dòng công suất cho các máy biến áp tự ngẫu theothời gian được cho theo bảng dưới:

Thời gian0-66-88-1010-1212-1414-1818-2020-24SCC(t)36,2626,6138,6340,2258,2541,4259,5141,48SCT(t)-12,50-4,06-4,06-6,88-6,88-1,25-18,13 -18,13SCH(t)23,7622,5434,5633,3551,3840,1741,3923,36

II.2.1.3/ Kiểm tra quá tải của máy biến áp:

a./ Trong chế độ làm việc bình thường:

Đối với máy biến áp hai cuộn dây:

Các máy biến áp nối bộ B1 và B2 được chọn với công suất lớn hơncông suất của các máy phát điện Do đó các máy biến áp nối bộ khôngcần kiểm tra quá tải trong mọi chế độ vận hành.

Các máy biến áp tự ngẫu:

Từ kết quả tính toán trên, ta nhận thấy rằng trong chế độ bìnhthường thì máy biến áp tự ngẫu luôn làm việc trong chế độ tải công suấttừ cuộn hạ, trung lên cuộn cao.

Ta thấy SCCmax = 59,51 MVA < SđmTN = 125 MVA

Vậy máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong chế độ làm việcbình thường.

b./ Trong trường hợp sự cố:

b.1./ Khi phụ tải ở cấp điện áp trung là cực đại:

Theo kết quả tính toán ở phần trên : SUT max = 112,5 MVA ; SVHT =82,84 MVA ; SUF = 14,63 MVA ; Std = 15,04 MVA.

Sự cố hỏng một bộ máy phát – máy biến áp bên trung áp:

Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố máy biến áp tự ngẫu là:

trong đó : =1,4 :hệ số quá tải cho phép.

 = 2.1,4.0.5.125 + 57,5 = 232,5 > SUT max = 112,5Vậy điều kiện trên được thỏa mãn.

 Phân bố công suất qua các phía của máy biến áp tự ngẫu:= (112,5 – 57,5) = 27,5 MVA

= 62,5 - 14,63 - 15,04 = 51,43 MVA= 51,43 – 27,5 = 23,93 MVA

Trong chế độ này đối với máy biến áp tự ngẫu, công suất truyền từphía hạ lên phía trung và cao.

Như vậy khi một trong hai máy biến áp bộ bị hư hỏng thì máy cònlại không bị quá tải Phụ tải các cấp điện áp không bị ảnh hưởng.

Sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc   :

Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố máy biến áp tự ngẫu là:

trong đó : =1,4 :hệ số quá tải cho phép.

 =1,4.0.5.125 + 2.57,5 = 202,5 > SUT max = 112,5Vậy điều kiện trên được thỏa mãn.

 Phân bố công suất qua các phía của máy biến áp tự ngẫu:=112,5 – 2.57,5 = -2,5 MVA

= 62,5 - 14,63 - 15,04 = 44,11 MVA= 44,11 – (-2,5) = 46,61 MVA

Trong chế độ này đối với máy biến áp tự ngẫu, công suất truyền từphía hạ và trung lên phía cao.

SCC = 46,61 < = 125 MVA

Cuộn cao không quá tải nên máy biến áp không bị quá tải. Công suất thiếu:

So với trạng thái làm việc bình thường, vào cùng thời điểm thìcông suất phát về hệ thống bị thiếu một lượng :

Sthiếu = SVHT – SCC = 82,84 – 46,61 = 36,23 < = 294 MVA hệ thống làm việc ổn định.

Như vậy khi một trong hai máy biến áp bộ bị hư hỏng thì máy cònlại không bị quá tải Phụ tải các cấp điện áp không bị ảnh hưởng.

b.2./ Khi phụ tải cực tiểu:

Theo các kết quả tính toán, khi phụ tải cực tiểu ta có các kết quảsau: SUT min = 78,75 MVA ; SVHT = 119,02 MVA ; SUF = 12,19 MVA ; Std =15,04 MVA.

Sự cố một máy biến áp bộ bên trung áp:

Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố máy biến áp tự ngẫu là:

trong đó : =1,4 :hệ số quá tải cho phép.

 = 2.1,4.0.5.125 + 57,5 = 232,5 > SUT max = 78,75Vậy điều kiện trên được thỏa mãn.

 Phân bố công suất qua các phía của máy biến áp tự ngẫu:= (78,75 – 57,5) = 21,25 MVA

= 62,5 - 12,19 - 15,04 = 52,65 MVA= 52,65 – 21,25 = 31,4 MVA

Trong chế độ này đối với máy biến áp tự ngẫu, công suất truyền từphía hạ lên phía trung và cao.

Như vậy khi một trong hai máy biến áp bộ bị hư hỏng thì máy cònlại không bị quá tải Phụ tải các cấp điện áp không bị ảnh hưởng.

Sự cố một máy biến áp liên lạc:

Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố máy biến áp tự ngẫu là:

trong đó : = 1,4 :hệ số quá tải cho phép.

 =1,4.0.5.125 + 2.57,5 = 202,5 > SUT min = 78,75 MVA Phân bố công suất qua các phía của máy biến áp tự ngẫu:

=78,75 – 2.57,5 = -36,25 MVA

= 62,5 – 12,19 - 15,04 = 46,55 MVA= 46,55 – (-36,25) = 82,8 MVA

Trong chế độ này đối với máy biến áp tự ngẫu, công suất truyền từphía hạ và trung lên phía cao.

Sthiếu = SVHT – SCC = 119,02 – 82,8 = 36,22 < = 294 MVA hệ thống làm việc ổn định.

Như vậy khi một trong hai máy biến áp bộ bị hư hỏng thì máy cònlại không bị quá tải Phụ tải các cấp điện áp không bị ảnh hưởng.

II.2.1.4/ Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp:

Đối với các máy biến áp hai cuộn dây B1 và B2

Do bộ máy phát điện - máy biến áp làm việc với phụ tải bằngphẳng trong suốt cả năm với Sbộ = 57,5 MVA nên tổn thất điện năngtrong mỗi máy biến áp hai cuộn dây có cuộn hạ áp phân chia được tínhnhư sau:

DA = DP0.T + DPN .T

Trong đó:

 DP0 - Tổn thất không tải của máy biến áp, kW

 DPN - Tổn thất ngắn mạch của máy biến áp, kW  SBđm – Công suất định mức của máy biến áp kVA

 T - Thời gian làm việc trong năm ,T = 8760 hThay số ta được :

DAB3 =59.8760+245 .8760 =

= 2304664,07 kWh  2304,66 MWh

Vậy tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp hai dây quấn là:DAB3,4 = DAB3 + DAB4 = 2.2304,66 = 4609,33 MWh.

Đối với các biến áp tự ngẫu TN1 và TN2

Tổn thất điện năng được tính theo công thức

Tổn thất điện năng trong các máy biến áp tự ngẫu là:DATN1,2 = 2.DATN = 2.1031,75 = 2063,51 MWh

Như vậy tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án Ilà:

DAI = DAB1,2 + DATN1,2 = 4609,33 + 2063,51 = 6672,84 MWh

II.2.1.5/ Tính toán dòng điện cưỡng bức:

1./ Dòng cưỡng bức phía cao áp 220 kV

Đường dây kép nối với hệ thống:

Dòng làm việc cưỡng bức:

Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu TN1 và TN2:

Công suất truyền qua phía cao của máy biến áp liên lạc- Chế độ bình thường: Scb1 = max{SCC bt} = 59,51 MVA

- Chế độ hỏng 1 máy biến áp bộ: Scb2 = MVA; Scb3 =MVA

- Chế độ hỏng 1 máy biến áp tự ngẫu: Scb4 = MVA;

Dòng làm việc cưỡng bức:

Icb2 = = = 0,217 kANhư vậy dòng cưỡng bức phía cao áp là :

IcbCA = max{Icb1,Icb2} = Icb1 = 0,312 kA 2./ Dòng cưỡng bức phía trung áp 110 kV

Phía trung áp của máy biến áp liên lạc TN1 và TN2 :

Ta có công suất truyền qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫutrong các chế độ:

 Chế độ làm việc bình thường : Scb1 = max(STbt) = 18,13 MVA

 Chế độ sự cố hỏng bộ máy phát- máy biến áp bên trung áp:Scb2 = SCT UTmax = 27,5 MVA; Scb3 = SCT UTmin = 21,25 MVA Chế độ sự cố hỏng bộ máy phát điện – máy biến áp tự ngẫu :

Scb4 = SCT UTmax = 2,5 MVA; Scb5 = SCT UTmin = 36,25 MVAVậy ta có :

Bộ máy phát – máy biến áp bên trung F4 –B4 và F3 –B3:

Icb4 = 1,05 = 1,05 = 0,344 kA

Đường dây nối với phụ tải điện áp trung:

Dòng cưỡng bức trong mạch đường dây kép (khi 1 mạch bị sự cố) :

Như vậy dòng cưỡng bức phía trung áp là :IcbTA = max{Icb3,Icb4,Icb5 } = Icb4 = 0,344 kA 3./ Dòng cưỡng bức phía điện áp máy phát:

II.2.2.1/ Chọn máy biến áp:

a./ Chọn máy biến áp 2 dây cuốn:

Công suất máy biến áp bộ B2 được chọn theo điều kiện:SB2 ≥ SđmF = 62,5 MVA

Công suất máy biến áp bộ B1 được chọn theo điều kiện:SB2 ≥ SđmF = 62,5 MVA

Tra bảng phụ lục, ta chọn máy biến áp có các thông số chính như sau :

MBALoạiS đm(MVA)

U đm (kV)Tổn thất (kW)

b./ Chọn máy biến áp tự ngẫu   :

Công suất của các máy biến áp tự ngẫu nối bộ với máy phát điệnđược chọn thoả mãn điều kiện cuộn hạ áp phải tải được toàn bộ công suấtcủa máy phát điện.

Do cuộn hạ áp được thiết kế với công suất tính toán SHđm = αSđmTNnên công suất máy biến áp tự ngẫu được chọn thoả mãn điều kiện:

STN1 = STN2 ≥ SđmF

Trong đó α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu:

Vậy chọn máy biến áp tự ngẫu thoả mãn điều kiện:SB1 = SB2 ≥ SđmF = .62,5 = 125 MVA

Trường hợp này máy biến áp chỉ biết DPN C-T do đó ta có thể lấy:DPN C-H =DPN C-T = 0,5DPN C-T = 0,5.290 = 145 kW

II.2.2.2/ Phân bố công suất cho các máy biến áp:

a./ Phân bố công suất cho các máy biến áp hai cuộn dây:Các máy biến áp bộ được vận hành bằng phẳng với công suất:

Sbộ = SđmF - = SđmF - = 57,5 MVA

b./ Phân bố công suất cho các máy biến áp tự ngẫu:

Dòng công suất qua các phía của máy biến áp liên lạc được xácđịnh theo công thức:

Trong đó:

SCC(t), SCT(t), SCH(t) :công suất tải qua phía cao, trung, hạ củamáy biến áp tự ngẫu tại thời điểm t.

SBi(t) :công suất tải qua máy biến áp bộ thứ i tại thời điểm t.

Bảng phân bố dòng công suất cho các máy biến áp tự ngẫu theo thời gian đượccho theo bảng dưới:

Thời gian0-66-88-1010-1212-1414-1818-2020-24SCC(t)7,51-2,149,8811,4729,5012,6730,7612,73SCT(t)16,2524,6924,6921,8821,8827,5010,6310,63SCH(t)23,7622,5434,5633,3551,3840,1741,3923,36

II.2.2.3/ Kiểm tra quá tải của máy biến áp:

a./ Trong chế độ làm việc bình thường:

Đối với máy biến áp hai cuộn dây:

Các máy biến áp nối bộ B1 và B2 được chọn với công suất lớn hơncông suất của các máy phát điện Do đó các máy biến áp nối bộ khôngcần kiểm tra quá tải trong mọi chế độ vận hành.

Các máy biến áp tự ngẫu:

Từ kết quả tính toán trên, ta nhận thấy rằng trong chế độ bìnhthường thì máy biến áp tự ngẫu luôn làm việc trong chế độ tải công suất

từ cuộn hạ lên cuộn trung, cao Do đó trong ba cuộn dây : hạ, chung, nốitiếp thì cuộn hạ chịu công suất lớn nhất.

Ta thấy SCHmax = 51,38 MVA < αSđmTN = 62,5 MVA

Vậy máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong chế độ làm việcbình thường.

b./ Trong trường hợp sự cố:

b.1./ Khi phụ tải ở cấp điện áp trung là cực đại:

Theo kết quả tính toán ở phần trên : SUT max = 112,5 MVA ;SVHT=82,84 MVA ; SUF = 14,63 MVA ; Std = 15,04 MVA.

Sự cố hỏng bộ máy phát – máy biến áp bên trung áp:

Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố máy biến áp tự ngẫu là:

trong đó : =1,4 :hệ số quá tải cho phép. = 2.1,4.0.5.125 = 175 > SUT max = 112,5

Vậy điều kiện trên được thỏa mãn.

 Phân bố công suất qua các phía của máy biến áp tự ngẫu:

= 112,5 = 56,25 MVA

= 62,5 - 14,63 - 15,04 = 51,43 MVA= 51,43 – 56,25 = -4,82 MVA

Trong chế độ này đối với máy biến áp tự ngẫu, công suấttruyền từ phía hạ, cao về phía trung.

Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố máy biến áp tự ngẫu là:

trong đó : =1,4 :hệ số quá tải cho phép.

 =1,4.0.5.125 + 57,5 = 145 > SUT max = 112,5Vậy điều kiện trên được thỏa mãn.

 Phân bố công suất qua các phía của máy biến áp tự ngẫu:=112,5 – 57,5 = 55 MVA

= 62,5 - 14,63 - 15,04 = 44,11 MVA= 44,11 – 55 = -10,89 MVA

Trong chế độ này đối với máy biến áp tự ngẫu, công suất truyền từphía hạ, cao về phía trung.

 hệ thống làm việc ổn định.

Như vậy khi một trong hai máy biến áp bộ bị hư hỏng thì máy cònlại không bị quá tải Phụ tải các cấp điện áp không bị ảnh hưởng.

b.2./ Khi phụ tải cực tiểu:

Theo các kết quả tính toán, khi phụ tải cực tiểu ta có các kết quảsau: SUT min = 78,75 MVA ; SVHT = 119,02 MVA ; SUF = 12,19 MVA ; Std =15,04 MVA.

Sự cố máy biến áp bộ bên trung:

Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố máy biến áp tự ngẫu là:

trong đó : =1,4 :hệ số quá tải cho phép. = 2.1,4.0.5.125 = 175 > SUT max = 78,75

Vậy điều kiện trên được thỏa mãn.

 Phân bố công suất qua các phía của máy biến áp tự ngẫu:= 78,75 = 39,38 MVA

= 62,5 - 12,19 - 15,04 = 52,65 MVA= 52,65 – 39,38 = 13,27 MVA

Trong chế độ này đối với máy biến áp tự ngẫu, công suấttruyền từ phía hạ lên phía trung, cao.

SCH = 52,65 < = 62,5 MVA

 Cuộn hạ không quá tải nên máy biến áp tự ngẫu không quá tải. Công suất thiếu:

So với trạng thái làm việc bình thường, vào cùng thời điểm thìcông suất phát về hệ thống bị thiếu một lượng :

Sthiếu = SVHT - SB1 - 2.SCC = 119,02 – 57,5 - 2.13,27 = 34,98 MVASthiếu < = 294 MVA

Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố máy biến áp tự ngẫu là:

trong đó : =1,4 :hệ số quá tải cho phép.

 =1,4.0.5.125 + 57,5 = 145 > SUT min = 78,75 MVA Phân bố công suất qua các phía của máy biến áp tự ngẫu:

=78,75 – 57,5 = 21 MVA

= 62,5 – 12,19 - 15,04 = 46,55 MVA

 hệ thống làm việc ổn định.

Như vậy khi một trong hai máy biến áp bộ bị hư hỏng thì máy cònlại không bị quá tải Phụ tải các cấp điện áp không bị ảnh hưởng.

II.2.2.4/ Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp:

Đối với máy biến áp hai cuộn dây B1 và B2:

Do bộ máy phát điện - máy biến áp làm việc với phụ tải bằngphẳng trong suốt cả năm với Sbộ = 57,5 MVA nên tổn thất điện năngtrong mỗi máy biến áp hai cuộn dây có cuộn hạ áp phân chia được tínhnhư sau:

DA = DP0.T + DPN .T

Trong đó:

 DP0 - Tổn thất không tải của máy biến áp, kW

 DPN - Tổn thất ngắn mạch của máy biến áp, kW  SBđm – Công suất định mức của máy biến áp kVA

 T - Thời gian làm việc trong năm ,T = 8760 hThay số ta được :

Đối với các biến áp tự ngẫu B1 và B2

Tổn thất điện năng được tính theo công thức

Tổn thất điện năng trong các máy biến áp tự ngẫu là:DATN1,2 = 2.DATN = 2.976,89 = 1953,78 MWh

Như vậy tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án Ilà:

DAII = DAB1,2 + DATN1,2 = 5080,75 + 1953,78 = 7034,53 MWh

II.2.2.5/ Tính toán dòng cưỡng bức:

Icb2 Icb3Icb1

1./ Dòng cưỡng bức phía trung áp 220 kV

Đường dây kép nối với hệ thống:

Dòng làm việc cưỡng bức:

Icb1 = kA

Phía cao áp máy biến áp bộ B1:

Dòng làm việc cưỡng bức:

Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu TN1 và TN2:

Công suất truyền qua phía cao của máy biến áp liên lạc- Chế độ bình thường: Scb1 = max{SCC bt} = 30,76 MVA

- Chế độ hỏng máy biến áp bộ: Scb2 = MVA; Scb3 =MVA

- Chế độ hỏng 1 máy biến áp tự ngẫu: Scb4 = MVA;

Dòng làm việc cưỡng bức:

Như vậy dòng cưỡng bức phía cao áp là :

IcbCA = max{Icb1,Icb2,Icb3} = Icb1 = 0,312 kA 2./ Dòng cưỡng bức phía trung áp:

Phía trung áp của máy biến áp liên lạc TN1 và TN2 :

Ta có công suất truyền qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫutrong các chế độ:

 Chế độ làm việc bình thường : Scb1 = max(STbt) = 27,5 MVA

 Chế độ sự cố hỏng bộ máy phát- máy biến áp bên trung áp:Scb2 = SCT UTmax = 56,25 MVA; Scb3 = SCT UTmin = 39,38 MVA Chế độ sự cố hỏng bộ máy phát điện – máy biến áp tự ngẫu :

Scb4 = SCT UTmax = 55 MVA; Scb5 = SCT UTmin = 21 MVAVậy ta có :

Bộ máy phát – máy biến áp bên trung:

Icb5 = 1,05 = 1,05 = 0,344 kA

Đường dây nối với phụ tải điện áp trung:

Dòng cưỡng bức trong mạch đường dây kép;

Như vậy dòng cưỡng bức phía trung áp là :IcbTA = max{Icb4,Icb5,Icb6} = Icb5 = 0,344 kA 3./ Dòng cưỡng bức phía điện áp máy phát:

Mạch máy phát:

Icb7 = 1,05 = 1,05 = 3,6 kA

Như vậy dòng điện làm việc cưỡng bức phía điện áp MF là: IcbF = 3,6 kA

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chọn các khí cụ điệncho nhà máy đảm bảo các tiêu chuẩn ổn định động, ổn định nhiệt khi xảyra ngắn mạch Dòng điện ngắn mạch dùng để tính toán, lựa chọn các khícụ điện và đây dẫn là dòng ngắn mạch ba pha.

Chọn các đại lượng cơ bản:

Ta tính toán ngắn mạch trong hệ đơn vị tương đối cơ bản Với cácđại lượng cơ bản ta chọn như sau (cho cả hai phương án):

Điểm N5 : tính toán để chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng Nguồncung cấp cho điểm N5 là toàn bộ các máy phát và hệ thống.

III.1.2/ Xác định điện kháng các phần tử:

Điện kháng của hệ thống:

= = 0,286

Điện kháng của đường dây kép nối với hệ thống:

Do chưa chọn dây dẫn, ta lấy x0 ≈ 0,4 Ω/km.XD = = 0,4.80. = 0,302

Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu:

Điện áp ngắn mạch của các cuộn: