Thiết kế máy biến áp trong nhà máy nhiệt điện

Chọn máy biến áp cho phơng án I

Đối với MBA tự ngẫu công suất truyền tải cực đại qua MBA trong điều kiện nặng nề nhất là phụ tải tự dùng của bộ đó lấy từ hệ thống dự phòng nên điều kiện chọn MBA là: SđmHB ≥ SđmF mà SđmHB = α. Dựa vào tính toán cân bằng công suất của chơng I, trong từng khoảng thời gian ti ta có bảng kết quả phân bố công suất các phía của một MBA tự ngẫu nh bảng dới đây (Bảng 2.4). Nhìn vào bảng trên ta có một nhận xét là trong suốt thời gian vận hành trong một ngày đêm thì công suất luôn truyền tải từ hạ lên trung và cao của MBA tự ngẫu nên cuộn hạ của MBA tự ngẫu có tải lớn nhất.Ta chỉ cần kiểm tra xem cuộn hạ của MBA tự ngẫu có bị quá tải hay không.

Trong điều kiện làm việc sự cố MBA thì sự cố trầm trọng là lúc phụ tải trung áp cực đại, ta xét trong trờng hợp phụ tải trung áp cực đại và trung áp cực tiểu, lúc đó công suất truyền lên hệ thống là bao nhiêu, thiếu so với lúc vận hành bình th- ờng là bao nhiêu và MBA có bị quá tải hay không, nếu quá tải thì quá tải bao nhiêu. Trong trờng hợp này công suất truyền từ hạ, cao sang trung của MBA tự ngẫu nên cuộn chung có công suất lớn nhất mà cuộn chung không bị quá tải do đó MBA không bị quá tải. Trong trờng hợp này công suất truyền từ hạ, cao sang trung của MBA tự ngẫu nên cuộn chung có công suất lớn nhất mà cuộn chung không bị quá tải do đó MBA không bị quá tải.

Chọn máy biến áp cho phơng án II

Dựa vào tính toán cân bằng công suất của chơng I, trong từng khoảng thời gian ti ta có bảng kết quả phân bố công suất các phía của một MBA tự ngẫu nh (Bảng 2.7) dới đây. Nhìn vào bảng trên ta có một nhận xét là trong hầu hết thời gian vận hành trong một ngày đêm thì công suất luôn truyền tải từ hạ, trung sang cao của MBA tự ngẫu nên cuộn nối tiếp của MBA tự ngẫu có tải lớn nhất. Tổn thất điện năng là một mất mát đáng kể về mặt kinh tế trong quá trình vận hành hệ thống điện, trong nhà máy điện tổn thất điện năng chủ yếu gây ra bởi các máy biến áp tăng áp.

Việc tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp là vấn đề không thể thiếu đợc trong quá trình so sánh, đánh giá các phơng án về mặt kinh tế, nhằm tìm ra phơng án tối u. Tổn thất điện năng trong lõi thép không phụ thuộc vào công suất của phụ tải, nó luôn tồn tại trong quá trình máy biến áp vận hành, còn tổn thất đồng tỷ lệ với bình phơng công suất tải qua cuộn dây của máy biến áp. Mục đích của việc xác định dòng làm việc cỡng bức 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 thờng cũng nh khi có sự cố.

Mạch 220 KV

Tr a ng 3 4 Dòng điện làm việc cỡng bức này xác định theo sự làm việc quá tải của cuộn dây phần tĩnh máy phát điện. Dòng điện làm việc cỡng bức này xác định theo sự làm việc quá tải của cuộn dây phần tĩnh máy phát điện. Ngắn mạch trong hệ thống điện là một loại sự cố nguy hiểm, gây ra nhiều hậu quả xấu, nó gây nên sụt áp ở khu vực lân cận điểm ngắn mạch và gây phát nóng các phần tử có dòng ngắn mạch chạy qua làm già cỗi cách điện và có thể phá hỏng.

Mục đích của tính toán ngắn mạch là để xác định dòng điện lớn nhất qua chỗ đặt thiết bị có sự cố nguy hiểm nhất xảy ra và trên cơ sở đó lựa chọn thiết bị sao cho đảm bảo an toàn. + Điện áp cơ bản lấy theo từng cấp và chọn bằng điện áp trung bình định mức của cấp ấy: Ucbi = Utbi. Phụ tải tổng hợp không đợc đa vào sơ đồ, không phải là ta bỏ qua ảnh hởng của nó mà do trong phơng pháp đờng cong tính toán chúng đã đợc tính đén lúc xây dựng sơ đồ.

Chọn điểm ngắn mạch cho phơng án I

Ta sử dụng phơng pháp đờng cong tính toán để tính dòng điện ngắn mạch.

Tính điện kháng của các phần tử trong hệ đơn vị tơng đối cơ bản

Do nhiệt độ chế tạo tiêu chuẩn khác với nhiệt độ môi trờng đặt thanh dẫn do. Để đơn giản trong khi tính toán ngắn mạch ta bỏ qua điện dung và điện trở của đờng dây, chỉ kể đến điện kháng. Khi tính toán dòng ngắn mạch thì ta sử dụng điện kháng siêu quá độ của máy phát X”d = 0,146 nên.

Tính toán ngắn mạch tại N2

Ta có nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N3 chỉ mình máy phát điện F2 vì.

Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng

Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng

Chống sét đấu vào trung tính máy biến áp ghép bộ với máy phát điện lên thanh góp trung áp 110kV. Để tăng cờng cung cấp điện nhà máy có hệ thống dự trữ lấy điện từ hạ áp của máy biến áp tự ngẫu qua máy biến áp dự phòng. Các máy biến áp dự phòng chọn hơn một cấp so với máy biến áp làm việc.

Máy biến áp tự dùng cấp 1 lấy nguồn từ đầu cực máy phát cấp cho các phân. Công suất của máy biến áp dự trữ chọn phù hợp với mục đích của chúng. Với mục đích phục vụ cho thay thế máy biến áp làm việc khi sửa chữa và cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình dừng và khởi động bộ nên công suất máy biến áp dự phòng cho cấp này đợc chọn cao hơn một cấp so với máy biến áp làm việc.

Để chọn máy cắt 6,3 kV ta tính ngắn mạch tại điểm N9 trên thanh góp phân. Theo kết quả tính ngắn mạch ở chơng 3 thì dòng điện ngắn mạch siêu quá độ tại. Dòng điện định mức của áptômát phải lớn hơn dòng điện làm việc bình thờng lớn nhất của mạch điện để đảm bảo đóng cắt tốt trong điều kiện bình thờng.

Vì các áptômát tổng sau máy biến áp, nên có thể chọn áptômát theo dòng. Căn cứ vào điều kiện chọn áptômát ta chọn áptômát của hãng MelinGerin chế tạo loại M16 có các thông số sau (trang 283 - Thiết kế cung cấp điện - Ngô. Hồng Quang). Để kiểm tra điều kiện dòng cắt định mức của áptômát ta tính ngắn mạch tại thanh cái 0,4 kV ở điểm N8 lúc này có thể coi MBA tự dùng cấp II là nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch.

Mà Icắtđm = 50 kA nên điều kiện cắt thoả mãn do đó áptômát chọn là phù hợp.

Tính toán ngắn mạch

Tính toán ngắn mạch để xác định trị số dòng điện ngắn mạch để kiểm tra thiết bị đã chọn theo các điều kiện cắt, điều kiện ổn định lực điện động, ổn định. Kiểm tra điều kiện làm việc khi ngắn mạch của cầu dao cách ly và cầu chì. Để kiểm tra các thiết bị điện phía điện áp thấp 0,4kV ta chọn điểm ngắn mạch.

Điểm ngắn mạch N1 để kiểm tra điều kiện chọn dao cách ly và càu chì phía 10,5kV. Điện kháng tính toán xác định theo công suất cắt ngắn mạch phía 10 kV đầu. So sánh với cáp đã chọn là 150mm2 ta thấy cáp đảm bảo ổn định nhiệt.