Tính toán thiết kế phần điện nhà máy điện công suất 500W

Tính toán chọn máy biến áp 1. Phơng án I

Việc phân bố công suất cho các máy biến áp cũng nh cho các cấp điện áp của chúng đ- ợc tiến hành theo nguyên tắc cơ bản là phân công suất cho máy biến áp trong sơ đồ bộ máy phát-máy biến áp hai cuộn dây (MF-MBA hai cuộn dây) bằng phẳng trong suốt 24h, phần thừa thiếu còn lại do máy biến áp liên lạc đảm nhận trên cơ sở đảm bảo cân bằng công suất, không xét đến tổn thất trong máy biến áp. Qua bảng 2-2 ta nhận thấy trong chế độ làm việc bình thờng, hai máy biến áp tự ngẫu AT1, AT2 luôn làm việc theo chế độ tải công suất từ hạ và trung lên cao, do đó cuộn nối tiếp của máy biến áp tự ngẫu mang tải nặng nhất.

Tính tổn thất điện năng

Khi sự cố, công suất qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu sẽ lớn nhất khi hỏng một máy biến áp tự ngẫu tại thời điểm phụ tải trung áp nhỏ nhất, khi đó dòng công suất sẽ truyền từ phía hạ và trung sang phía cao của máy biến áp tự ngẫu còn lại. Khi sự cố, công suất qua phía cao của MBATN sẽ lớn nhất khi hỏng một MBATN tại thời điểm phụ tải trung áp cực tiểu, khi đó dòng công suất sẽ truyền từ phía hạ và trung sang phía cao của MBATN còn lại.

Phơng án I

Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện và dây dẫn là dòng điện ngắn mạch 3 pha và dùng phơng pháp đờng cong tính toán để tính toán ngắn mạch cho các phơng án. Nhiệm vụ thiết kế đã cho công suất ngắn mạch trên thanh cái hệ thống SN =4600MVA. Các máy phát đã chọn là loại TB-100-2 có điện kháng siêu quá độ dọc trục là.

Phơng án II

Khi tính toán thiết kế bất kỳ một nhà máy điện nào cũng phải tiến hành so sánh để chọn một phơng án hợp lý nhất. Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản bao gồm độ tin cậy cung cấp điện, sự thuận tiện trong vận hành, độ bền vững của công trình, khối lợng sửa chữa định kỳ và. Trên thực tế vốn đầu t vào thiết bị chủ yếu phụ thuộc vào vốn đầu t máy biến áp và các mạch thiết bị phân phối.

Trong đó vốn đầu t vào các mạch thiết bị phân phối chủ yếu phụ thuộc vào vốn đầu t máy cắt. Do đó một cách gần đúng khi tính toán kinh tế sơ bộ để chọn phơng án tối u ta xét vốn đầu t cho từng phơng án bao gồm vốn đầu t máy biến áp và vốn đầu t máy cắt ở các mạch phân phối.

Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối (TBPP) Theo nhiệm vụ thiết kế ta có

Khi chọn phơng án tối u phải dựa trên phân tích toàn diện các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Trong điều kiện vận hành bình th - ờng tất cả máy cắt đều đóng và hai thanh góp đều làm việc, khi ngắn mạch trên mạch nào chỉ riêng mạch ấy mất điện. Để thuận tiện cho lắp đặt, vận hành và sửa chữa, ta chọn một loại máy cắt cho các mạch cùng cấp điện áp.

- Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: I .t2nh nh ≥BN (BN: xung lợng nhiệt của dòng ngắn mạch). Các máy cắt chọn đều có dòng điện định mức Iđm > 1000A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt.

Tính toán kinh tế - kỹ thuật để chọn phơng án tối u

Pt - Chi phí tổn thất điện năng hàng năm (chủ yếu trong máy biến áp) Pt = β. Do chi phí tính toán hàng năm của phơng án II nhỏ hơn phơng án I (CII < CI ) nên ph-. Hơn nữa, về mặt kỹ thuật phơng án II có tính linh hoạt cao trong quá trình vận hành và.

Hai bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây nối trực tiếp vào thanh góp 220kV nên có thể cấp công suất trực tiếp cho phụ tải cao áp và hệ thống mà không qua máy biến áp liên lạc gây tổn thÊt. Vì những u điểm trên về kinh tế cũng nh kỹ thuật nên ta chọn phơng án II là phơng án tèi u.

Chọn thanh dẫn cứng đầu cực máy phát

Theo tiêu chuẩn độ bền cơ, ứng suất của vật liệu thanh dẫn không đợc lớn hơn ứng suất cho phép của nó: σtt ≤ σcp. Lực tác dụng lên 1 cm chiều dài thanh dẫn do dòng ngắn mạch trong cùng pha gây ra (gần đúng lấy k = 1 và h. Vậy khoảng cách lớn nhất giữa các miếng đệm mà thanh dẫn vẫn đảm bảo ổn định động.

Để đảm bảo ổn định động của các thanh dẫn, chiều dài thực giữa hai miếng đệm liên tiếp l2 phải thỏa mãn điều kiện: l2 < l2max. Nh vậy thanh dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định động khi xét đến dao động thanh dẫn.

Chọn thanh góp và thanh dẫn mềm

Với Uvq là điện áp tới hạn để phát sinh vầng quang của dây dẫn 3 pha đặt trên các đỉnh của một tam giác đều, khi thời tiết khô ráo, sáng sủa, nhiệt độ môi trờng xung quanh θ0=. Vì các dây dẫn đợc bố trí trên mặt phẳng nằm ngang nên điện áp tới hạn phát sinh vầng quang của pha bên tăng lên 6% và của pha giữa giảm đi 4% nên ta chỉ cần xét điện áp tới hạn phát sinh vầng quang của pha giữa. Vậy dây AC - 400/51 đã chọn thoả mãn điều kiện không phát sinh vầng quang khi làm việc bình thờng.

Vì các dây dẫn đợc bố trí trên mặt phẳng nằm ngang nên điện áp tới hạn phát sinh vầng quang của pha bên tăng lên 6% và của pha giữa giảm đi 4% nên ta chỉ cần xét điện áp tới hạn phát sinh vầng quang của pha giữa. Các máy cắt đợc chọn đều có dòng làm việc định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

Chọn cáp và kháng đờng dây cho phụ tải địa phơng 1. Chọn cáp cho phụ tải địa phơng

Mục đích của việc chọn kháng đờng dây là tăng điện kháng tổng, hạn chế dòng ngắn mạch do đó có thể chọn khí cụ điện sau kháng đối với yêu cầu thấp hơn và đảm bảo ổn. + Trị số điện kháng XK% chọn xuất phát từ điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch để có thể dùng đợc các khí cụ đóng cắt hạng nhẹ và cáp có tiết diện nhỏ đảm bảo ổn. Trị số điện kháng XK% chọn xuất phát từ điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch để có thể dùng đợc các khí cụ đóng cắt hạng nhẹ và cáp có tiết diện nhỏ đảm bảo ổn định nhiệt.

Vì công suất của phụ tải địa phơng rất nhỏ so với tổng công suất của hệ thống, nên xem hệ thống có công suất vô cùng lớn, sức điện động của hệ thống không đổi và bằng điện áp trung bình. Để chọn XK để đảm bảo yêu cầu ổn định nhiệt của cáp trong lới phân phối ta cần xét dòng ngắn mạch lớn nhất ở đầu cáp 2, tức là phải đảm bảo cáp ổn định nhiệt khi ngắn mạch tại đầu cáp 2 với cáp 1 là cáp đơn.

Chọn chống sét van cho các cấp điện áp (CSV)

Mặc dù trên thanh góp 110kVvà 220kV có đặt các chống sét van nhng đôi khi có những. Điện áp d còn 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 ở gần trung tính nếu trung tính cách điện (dao cách ly ở trung tính mở). Vì vậy tại trung tính của máy biến áp hai cuộn dây cần mắc một chống sét van song song với dao cách ly.

Chọn máy biến dòng điện và máy biến điện áp đo lờng

Trong nhà máy nhiệt điện, điện tự dùng chiếm tỷ lệ khá lớn chủ yếu cho các khâu chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt, đa nớc vào nồi hơi, bơm nớc tuần hoàn, bơm ngng tụ, quạt gió, quạt khói, thắp sáng, điều khiển..Phần tự dùng quyết định trực tiếp đến sự làm việc bình thờng của nhà máy. Vì công suất của các trạm biến áp tự dùng rất nhỏ so với tổng công suất của hệ thống, nên xem hệ thống có công suất vô cùng lớn, sức điện động của hệ thống không đổi và bằng điện áp trung bình. Do điện trở Aptomat, dây dẫn và điện trở tiếp xúc của các thiết bị thờng rất nhỏ so với tổng trở của máy biến áp nên trong sơ đồ thay thế tính ngắn mạch có thể bỏ qua các thông số trên.

Xác định đặc tính góc công suất của nhà máy trong chế độ làm việc bình thờng, khi ngắn mạch ba pha tại một đầu đờng dây (phía nhà máy) nối với hệ thống và sau khi cắt ngắn mạch với giả thiết hệ thống có công suất vô cùng lớn. Khảo sát ổn dịnh động của hệ thống điện là nghiên cứu khả năng của hệ thống điện khôi phục lại chế độ làm việc ban đầu hoặc gần với chế độ làm việc ban đầu sau khi xảy ra các kích động lớn trong hệ thống.

Ghép đẳng trị các máy phát

Khảo sát ổn định động của hệ thống khi ngắn mạch ba pha tại đầu đờng dây nối.

U HTE'