Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 240 MW

1 : Chọn phương án nối dây

• Chọn máy biến áp cho các phương án và phân phối công suất cho các máy biến áp

- Số lượng máy biến áp ít hơn phương án 1 và 2, do đó sơ đồ bố trí thiết bị đơn giản hơn, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. - Dòng ngắn mạch phía hạ thế (10,5kV) tương đối lớn , do đó các thiết bị đóng cắt phía hạ thế cũng phải chọn lớn hơn. Do dó cần phải cần phải phân tich kĩ sơ bộ để loại trừ phương án ít được sử dụng và giữ lại các phương án thông dụng nhất, sau đó tính toán cụ thể tìm ra phương án tối ưu.

So sánh giữa phương án 1,2 và 3 ta thấy sơ đồ nối dây của phương án 1 và phương án 2 đều đơn giản như nhau, độ tin cậy cung cấp điện cao, đảm bảo về mặt kỹ thuật, phương án 3 có dung lượng máy biến áp tự ngẫu lớn. Vốn đầu tư máy biến áp chiếm một phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu tư của hệ thống điện, vì vậy chọn số lượng máy biến áp và công suất định mức của chúng là việc làm rất quan trọng. Vì vậy trong thiết kế nhà máy điện, ta mong muốn công suất máy biến áp nhỏ, số lượng máy biến áp ít để giảm tổn thất điện năng nhưng vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện cho hộ tiêu thụ.

Trong thiết kế này, giả thiết các máy biến áp được chọn phù hợp với nhiệt độ môi trường tại nơi lắp đặt nên không cần hiệu chỉnh công suất của chúng. Nguyên tắc chung để chọn máy biến áp là chọn công suất định mức của máy biến áp lớn hơn hoặc bằng công suất cực đại, sau đó kiểm tra lại điều kiện sự cố có kể đến hệ số quá tải.

3.1.1: Phương án 1

• Phân phối công suất cho các máy biến áp và các cuộn dây máy biến áp
• Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp : 1. Phương án 1
• Xác định dòng làm việc cưỡng bức
• Tính toán dòng điện ngắn mạch
• Chọn sơ đồ thiết bị phân phối
• Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu
• Chọn thanh dẫn và thanh góp
• Chọn biến điện áp và biến dòng điện
• Mạch máy phát
• Chọn chống sét van cho máy biến áp : 1. Chống sét van cho máy biến áp tự ngẫu
• Chọn máy cắt

Ở phương án này có hai bộ máy biến áp hai cuộn dây trong đó có 1 bộ trực tiếp nối vào thanh góp 110kV, còn 1 bộ nối trực tiếp vào thanh góp 220kV. Mục đích của việc xác định dòng làm việc cưỡng là để phục vụ cho việc lựa chọn thiết bị điện và dây dẫn sao cho đảm bảo cung cấp điện an toàn lúc làm việc bình thường và khi có sự cố một phần tử nào đó liên quan trong mạch điện. Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để xác định dòng điện lớn nhất qua chổ đặt thiết bị khi có sự cố nguy hiểm nhất xảy ra , trên cơ sở đó lựa chọn thiết bị sao cho đảm bảo an toàn.

Dựa vào cấp điện áp và dòng điện làm việc cưỡng bức của các mạch, kết hợp với giá trị dòng điện ngắn mạch dã tính ở các phần trước ta chọn được máy cắt của các mạch cho các phương án như bảng dưới ( theo TL1- Tr 234,237 ). Khi tính vốn đầu tư ( V) của một phương án chúng ta chỉ cần tính đến vốn đầu tư cho máy biến áp và thiết bị phân phối ( bao gồm cả tiền mua và vận chuyển , xây lắp ) ở các cấp điện áp tương ứng mà chủ yếu do loại máy cắt quyết định. Những thiết bị chính trong nhà máy điện và trạm điện (máy phát, máy biến áp, máy bù …) cùng với các khí cụ điện ( máy cắt điện , dao cách ly, SVTH : Vừ Thành Thoại Trang 68. kháng điện… ) được nối với nhau bằng thanh dẫn , thanh góp và cáp điện lực, thanh dẫn, thanh góp có hai loại chính : thanh dẫn cứng và thanh dẫn mềm.

Thanh dẫn cứng được làm bằng đồng, nhôm , thường dùng để nối đầu cực máy phát đến gian máy , dùng làm thanh góp điện áp máy phát, thanh góp 6-10,5kV ở các trạm biến áp, đoạn từ thiết bị phân phối cấp điện áp máy phát đến máy biến áp tự dùng…Tuỳ theo dòng tải mà thanh dẫn cứng có cấu tạo khác nhau. Dây dẫn được dùng nối từ cuộn cao, cuộn trung máy biến áp liên lạc và cuộn cao máy biến áp hai cuộn dây đến thanh góp 220kV và 110kV tương ứng. Thanh dẫn cứng thường dùng để nối từ đầu cực máy phát điện lên máy biến áp , đoạn từ thiết bị phân phối cấp điện áp máy phát đến máy biến áp tự dùng.

Đối với máy biến dòng , ngoài các điều kiện chọn phải chú ý đến cấp chính xác , vì ứng với mỗi cấp chính xác đều có phụ tải thứ cấp nhất định. ΣPdc và ΣQdc là tổng công suất tác dụng và phản kháng của dụng cụ đo, xác định dựa trên sơ đồ nối dây của các dụng cụ đo vào thứ cấp của máy biến điện áp. + Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch : Dòng điện định mức sơ cấp cuả máy biến dòng điện lớn hơn 1000A nên ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt của máy biến dòng điện.

Lựa chọn cáp và khí cụ điện của thiết bị phân phối dựa trên mật độ dòng điện kinh tế trong chế độ làm việc bình thường , theo nhiệt độ cho phép trong chế độ cưỡng bức và tính toán ổn định động và ổn định nhiệt khi ngắn mạch. 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 dòng cắt của máy cắt và đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp có tiết diện đã chọn. Mục đích chọn chống sét van trên các thanh góp 220kV và 110kV là ngăn chặn quá điện áp truyền vào trạm biến áp gây sự cố phá hoại cách điện trong trạm mà còn gây nên phóng điện trên cách điện đường dây.

Máy biến áp cấp một có nhiệm vụ nhận điện từ đầu cực máy phát cung cấp cho phụ tải tự dùng 6 kV, còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải tự dùng cấp 0,4 kV. Từ đó , công suất của chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại của các động cơ ở cấp điện áp 6kV và tổng công suất của các máy biến áp cấp hai nối tiếp với nó. Máy biến áp dự trữ có nhiệm vụ dự phòng cho các máy biến áp cấp một và để cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình dừng và khởi động lò do vậy công suất của nó phải lớn hơn các máy biến áp công tác trên.

Để chọn máy cắt ta tính dòng ngắn mạch ba pha tại N5 dưới máy biến áp tự dùng cấp một với nguồn cung cấp là cả hệ thống phía trên gồm hệ thống và nhà máy điện thiết kế.