Tính toán lựa chọn máy phát điện cho nhà máy nhiệt điện: Phương án sử dụng máy biến áp tự ngẫu

ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN

 Đây là nhà máy nhiệt điện, phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ hơn 15% công suất của nhà máy điện, nên không dùng thanh góp điện áp máy phát. Hai bộ máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu dây liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ thống, vừa truyền tải công suất thừa hoặc thiếu cho phía 110kV. Nhà máy dùng 2 bộ máy phát- máy biến áp nối lên thanh góp 110kV, chỉ dùng 1 máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa thanh góp UC và thanh góp UT đồng thời để cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát UF.

- Nếu xảy ra sự cố đối với máy biến áp liên lạc thì 1 bộ máy phát – máy biến áp bên trung áp không thỏa mãn cung cấp điện cho phụ tải phía trung.

TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 1. PHƯƠNG ÁN 1

• PHƯƠNG ÁN 2

TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN. Từ kết quả tính toán trên ta chọn máy biến áp tự ngẫu ba pha B1, B2:. Phân Bố Công Suất Cho Các MBA. Đối với máy biến áp hai cuộn dây B3. Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây, ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua mỗi máy biến áp bằng:. Đối với máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 - Công suất qua cuộn dây điện áp cao được phân bố theo biểu thức sau :. - Công suất qua cuộn dây điện trung được phân bố theo biểu thức sau :. - Công suất qua cuộn dây điện áp hạ được tính theo biểu thức sau:. Kết quả tính toán phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA B1,B2 được ghi trong bảng:. Kiểm Tra Quá Tải Các MBA. Máy biến áp nối bộ B3. Vì máy biến áp này đã được chọn lớn hơn công suất định mức của máy phát điện. Đồng thời từ 0 - 24h luôn cho 2 bộ này làm việc với phụ tải bằng phẳng như đã trình bày trong phần trước, nên đối với máy biến áp B3 ta không cần phải kiểm tra quá tải. +)Quá tải bình thường. Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (147,7 MVA) nên máy biến áp đã chọn thoả mãn. Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (147,7 MVA) nên máy biến áp đã chọn thoả mãn. Tóm lại, các máy biến áp đã chọn hoàn toàn đảm bảo điều kiện quá tải bình thường lẫn quá tải sự cố. Tính Tổn Thất Điện Năng.  Tổn thất điện năng trong máy biến áp hai dây quấn B3. Do bộ máy biến áp - máy phát làm việc với phụ tải bằng phẳng trong suốt cả năm Sb =. 70,1233MVA nên tổn thất điện năng trong mỗi máy biến áp hai dây cuốn có hai cuộn dây phân chia điện áp là:.  Tổn thất điện năng trong máy biến áp liên lạc. Tổn thất điện năng trong máy biến áp liên lạc tính theo công thức:. dmB Bdm Bdm Bdm. ∆ : tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây cao, trung, hạ của máy biến áp tự ngẫu, kW. - SiC,SiT,SiH : công suất qua cuộn cao, trung, hạ của máy biến áp 3 dây quấn vận hành với thời gian ti trong ngày, MVA.  Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây - Tổn thất ngắn mạch trong cuộn cao. - Tổn thất ngắn mạch trong cuộn trung. - Tổn thất ngắn mạch trong cuộn hạ. Tính Dòng Điện Cưỡng Bức Của Các Mạch. *)Cuộn cao áp máy biến áp liên lạc:. + Trong chế độ làm việc bình thường:. Trong chế độ làm việc bình thường cuộn cao tải công suất lớn nhất là:. +Trong chế độ sự cố:. Khi sự cố máy biến áp tự ngẫu. Vậy dòng làm việc cưỡng bức ở phía điện áp cao là:. cb cb cb CB. Vậy dòng làm việc cưỡng bức phía 110kV là:. cb cb cb cb. Vậy dòng điện làm việc cưỡng bức phía điện áp máy phát là:. Chọn máy biến áp. Máy biến áp hai dây quấn B3được chọn theo điều kiện:. Máy phát F3 có công suất phát định mức:. Do đó ta có thể chọn được MBA B3 có các thông số kĩ thuật:. MVA ĐA cuộn dây, kV Tổn thất, kW. Phân Bố Công Suất Cho Các MBA i. Đối với máy biến áp hai cuộn dây B3. Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây, ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua mỗi máy biến áp bằng:. - Công suất qua cuộn dây điện áp cao được phân bố theo biểu thức sau :. - Công suất qua cuộn dây điện áp trung được phân bố theo biểu thức sau :. - Công suất qua cuộn dây điện áp hạ được phân bố theo biểu thức sau :. Kết quả tính toán phân bố công suất cho các cuộn dây của B1, B2 được ghi trong bảng:. Kiểm Tra Quá Tải Của Các MBA. Các máy biến áp nối bộ B3. Vì máy biến áp này đã được chọn lớn hơn hoặc bằng công suất định mức của máy phát điện. Đồng thời từ 0 - 24h luôn cho bộ này làm việc với phụ tải bằng phẳng như đã trình bày trong phần trước, nên đối với máy biến áp B3 ta không cần phải kiểm tra quá tải.  Quá tải bình thường. Từ bảng phân bố công suất các cuộn dây ta thấy công suất cuộn hạ là lớn nhất và điều kiện kiểm tra quá tải bình thường là:. *)Xét trường hợp sự cố máy biến áp nối bộ B3.

Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (147,7 MVA) nên máy biến áp đã chọn thoả mãn. *)Xét trường hợp sự cố máy biến áp liên lạc B2. Tính toán dòng điện ngắn mạch nhằm phục vụ cho việc lựa chọn các khí cụ điện và các phần tử có dòng điện chạy qua như máy cắt điện, dao cách ly, kháng điện, thanh dẫn, thanh góp, cáp. Để tính được dòng điện ngắn mạch, trước hết ta sẽ chọn điểm ngắn mạch tính toán, rồi lập sơ đồ thay thế, tính điện kháng các phần tử, chọn các đại lượng cơ bản.

PHƯƠNG ÁN 1

0 1103UHT

PHƯƠNG ÁN 2

• TÍNH VỐN ĐẦU TƯ CỦA THIẾT BỊ
• CHỌN DÂY DẪN PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT Dây dẫn được chọn theo mật độ dòng kinh tế
• CHỌN MÁY BIẾN DềNG ĐIỆN

Để xác định được phương án thiết kế tối ưu, ta cần so sánh hai phương án theo chỉ tiêu kinh tế.Do ta tính toán so sánh giữa 2 phương án nên chỉ cần xét đến những phần khác nhau giữa 2 phương án. Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện khi vận hành bình thường cũng như khi sự cố hay sửa chữa thiết bị, ta chọn sơ đồ hệ thống hai thanh góp. Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện khi vận hành bình thường cũng như khi sự cố hay sửa chữa thiết bị, ta chọn sơ đồ hệ thống hai thanh góp.

Qua kết quả tính toán kinh tế ta nhận thấy phương án 1 có vốn đầu tư và phí tổn vận hành hàng năm đều bé hơn phương án 2 nên phương án 1 là phương án tốt hơn về mặt kinh tế. Trong chương này ta tiến hành chọn các dây dẫn và khí cụ điện như máy cắt, dao cách ly, thanh góp, thanh dẫn, sứ đỡ, các máy biến áp đo lường. Các dây dẫn và khí cụ điện được chọn theo điều kiện làm việc bình thường và được kiểm tra các điều kiện ổn định.

Thanh dẫn cứng dùng để nối từ đầu cực máy phát điện đến cuộn hạ áp máy biến áp tự ngẫu và máy biến áp hai cuộn dây. Dây dẫn mềm dùng để nối điện từ máy biến áp lên thanh góp cao và trung áp, và chọn thanh dẫn mềm làm thanh góp cao và trung áp. Các dao cách ly đã chọn có dòng điện định mức lớn hơn 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

 Biến dòng điện kiểu này không cần kiểm tra ổn định động vì nó quyết định bởi điều kiện ổn định động của thanh dẫn mạch máy phát.  Biến dòng đã chọn cũng không cần kiểm tra ổn định nhiệt vì nó có dòng định mức sơ cấp trên 1000A.  Sơ đồ nối dây và kiểu máy: Dụng cụ phía thứ cấp là công tơ nên dùng hai biến điện áp một pha nối dây theo kiểu V/V 2xHOM-15.

Ở các cấp điện áp này, máy biến áp đo lường được dùng để kiểm tra cách điện, cung cấp tín hiệu cho thiết bị bảo vệ.