Lựa chọn máy biến áp tối ưu trong hệ thống điện

MỤC LỤC

TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

  • Phương án 1
    • PHƯƠNG ÁN 2

      Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện, công suất của chúng rất lớn, bằng khoảng 4 đến 5 lần công suất các máy phát điện. Do đó vốn đầu tư cho máy biến áp nhiều nên ta mong muốn chọn được số lượng máy biến áp ít, công suất nhỏ mà vẫn đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ. Công suất của máy biến áp được chọn phải đảm bảo cung cấp điện trong tình trạng làm việc bình thường tương ứng với phụ tải cực đại khi tất cả các máy biến áp đều làm việc. Mặt khác khi có một máy bất kỳ nào phải nghỉ do sự cố hoặc do sửa chữa thì các máy biến áp còn lại với khả năng quả tải sự cố phải đảm bảo cung cấp đủ công suất cần thiết. TD+ĐP TD+ĐP TD TD. Công suất máy biến áp nối bộ 2 cuộn dây được lựa chọn theo điều kiện:. Căn cứ vào điều kiện trên ta chọn được máy biến áp có thông số sau:. Loại máy biến áp. Điện áp cuộn dây kV. Tổn thất công suất. b) Chọn máy biến áp liên lạc. Máy biến áp liên lạc được chọn theo điều kiện sau:. Trong đó: SđmB là công suất của máy biến áp đang chọn SđmF là công suất của máy phát. Theo điều kiện trên ta chọn được máy biến áp liên lạc có thông số sau:. Điện áp cuộn dây. Tổn thất công suất. 2.1.2.Phân bố công suất cho các máy biến áp khi làm việc bình thường. Đối với bộ máy phát điện - máy biến áp ta cho phát hết công suất từ 0-24 giờ lên thanh góp, tức là bộ này làm việc với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua máy biến áp mỗi bộ được tính:. b)Phân bố công suât trên máy biến áp B1 và B2. Vì các máy biến áp có công suất định mức lớn hơn công suất định mức của máy phát nên không cần kiểm tra quá tải, chỉ kiểm tra MBA liên lạc. 15 Các máy biến áp liên lạc đã chọn có công suất định mức lớn hơn công suất thừa cực đại nên ta không phải kiểm tra quả tải bình thường.

      Lượng công suất này nhỏ hơn công suất định mức của cuộn dây điện áp trung áp như ta đã tính. ΔA:Tổn thất công suất không tải (kW) ΔPN:Tổn thất công suất khi có tải. Sđm:Công suất định mức của máy biến áp MVA SB:Công suất định mức 1 bộ máy phát điện MVA Thay số ta có:. Tổn thất điện năng của máy biến áp liên lạc được tính theo công thức:. +ΔΡNC,ΔΡNT,ΔΡNH:Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây cao, trung , hạ của máy biến áp tự ngắu. Tổng tổn thất điện năng trong phương án này là:. Tổng điện năng do nhà máy phát ra trong 1 năm. Tổn thất điện năng phương án 1 tính theo phần trăm:. Trong đó Scb = Smax {sự cố máy biến áp liên lạc,1 MBA bộ bên trung}. *Mạch phụ tải bên trung:. Trong đó: Pmaxt : công suất cực đại bên trung. *Mạch nối với hệ thống:. *Mạch nối với máy biến áp tự ngẫu:. Công suất máy biến áp nối bộ 2 cuộn dây được lựa chọn theo điều kiện:. Căn cứ vào điều kiện trên ta chọn được máy biến áp có thông số sau:. Loại máy biến áp. Điện áp cuộn dây kV. Tổn thất công suất. Công suất máy biến áp nối bộ 2 cuộn dây được lựa chọn theo điều kiện:. Căn cứ vào điều kiện trên ta chọn được máy biến áp có thông số sau:. Loại máy biến áp. Điện áp cuộn dây kV. Tổn thất công suất. c) Chọn máy biến áp liên lạc. Giống như phương án 1, công suất định mức của máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đại nên ta không phải kiểm tra quá tải bình thường.

      Với máy biến áp nối bộ B1 và B4 không phải kiểm tra quá tải sự cố vì các máy biến áp luôn luôn làm việc với đồ thị bằng phẳng nhỏ hơn công suất định mức. Khi STmax thì công suất truyền qua cuộn trung áp của máy biến áp tự ngẫu sang thanh góp trung áp là lớn nhất.

      TÍNH TOÁN DềNG NGẮN MẠ CH

      PHƯƠNG ÁN 1

        *Mạch nối với hệ thống:. *Mạch nối với máy biến áp tự ngẫu:. Do ta chỉ chọn một loại MC,DCL cho cấp điện áp 220 kV nên chỉ cần tính dòng ngắn mạch tại N1 là dòng ngắn mạch cực đại. Nguồn cung cấp gồm mọi máy phát điện và hệ thống. Điểm ngắn mạch là điểm N2 có nguồn cung cấp là hệ thống và mọi máy phát. Điểm ngắn mạch N3 có nguồn cung cấp là máy phát F1. Điểm N3 có nguồn cung cấp là mọi máy phát công hệ thông trừ máy phát F1. Ta so sánh dòng ngắn mạch tại N3 và N3’, chọn gía trị lớn nhất để chọn khí cụ điện và tính toán ổn định động thanh dẫn đầu cực máy phát. Điểm ngắn mạch tính toán là N4 có nguồn cung cấp là hệ thống và mọi máy phát. II.Lập sơ đồ thay thế. 28 2.Xác định các đại lượng tính toán trong hệ đơn vị tương đối cơ bản. -Điện kháng của hệ thống:. -Điện kháng đường dây kép nối với hệ thống:. -Điện kháng máy phát:. -Điện kháng máy biến áp tự ngẫu: Điện áp ngắn mạch của cuộn dây C-T-H:. 3.Tính dòng ngắn mạch. a) Ngắn mạch điểm N1. Trên đây là sơ đồ đơn giản có hai nguồn cung cấp điện cho điểm N1.

        PHƯƠNG ÁN 2

        2.Xác định các đại lượng tính toán trong hệ đơn vị tương đối cơ bản. Để tính toán điểm ngắn mạch N2 có thể sử dụng kết quả tính toán, biến đổi tương đương sơ đồ của điểm N1 ở trên. Ta thấy XttHT>3 do đó có thể coi hệ thống là nguồn công suất vô cùng lớn.

        TÍNH TOÁN KINH TẾ -KĨ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

        Tính toán kinh tế - kỹ thuật 1.Phương án 1

        Ta thấy phương án 1 có tổng vốn đầu tư thấp, chi phí vận hành hàng năm thấp do vậy hàm chi phí hàng năm nhỏ hơn so với phương án 2. Vì vậy chọn phương án 1 là phương án tối ưu làm phương án thiết kế nhà máy nhiệt điện.

        KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN, THANH GểP

          Những thiết bị chính trong nhà máy điện và trạm điện như: máy phát, máy biến áp, máy bù cùng các khí cụ điện như máy cắt điện, dao cách ly, kháng điện được nối với nhau bằng thanh dẫn, thanh góp và cáp điện lực. Để nối từ đầu cực máy phát đến gian máy ta dùng thanh nối cứng. Khi dòng điện nhỏ thường dùng thanh hình chữ nhật, còn khi có dòng điện lớn thì dùng thanh dẫn ghép từ 2 hay 3 thanh hình chữ nhật đơn.

          Còn khi có dòng điện lớn hơn 3000 A thì dùng thanh dẫn hình máng (để giảm hiệu ứng mặt ngoài và hiệu ứng gần, tăng khả năng làm mát chúng). Vậy thanh dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định động khi xét đến dao động.

          2.chọn sứ đỡ thanh dẫn

          Chọn cáp, máy cắt hợp bộ và kháng phụ tải địa phương

          Để chọn máy cắt hợp bộ của phụ tải địa phương ta tính dòng điện ngắn mạch tại điểm N5. Ta không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt đối với máy cắt có dòng điện định mức lớn hơn 1000A.