CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHẦN TỰ DÙNG
Trong nhà máy điện, để sản xuất điện năng thì nhà máy điện phải tiêu thụ một lượng công suất phát ra để cung cấp cho các các thiết bị phục vụ cho nhà máy bao gồm hai phần tự dùng riêng cho từng tổ máy và tự dùng chung cho toàn nhà máy. Trong nhà máy nhiệt điện, điện năng tiêu thụ chủ yếu để cung cấp cho các bộ phận chính sau:
- Các cơ cấu kho nhiên liệu và vận chuyển nhiên liệu.
- Tự dùng cho các tổ máy như bơm dầu, điều khiển tuabin bơm dầu bơi trơn, bơm nước để làm mát các gối đỡ, mạch kích từ.
- Tự dùng điện chiếu sáng, điện điều khiển bảo vệ.
- Tập hợp các cơ cấu trên cộng với thiết bị phân phối, máy biến áp giảm, nguồn năng lượng độc lập và hơi tạo thành hệ thống điện tự dùng của nhà máy.
- Nhà máy điện chỉ làm việc bình thường trong điều kiện hệ thống điện tự dùng làm việc tin cậy. Như vậy yêu cầu cơ bản đối với hệ thống điện tự dùng là độ tin cậy cao đồng thời đảm bảo tính kinh tế.
Chọn sơ đồ chính của hệ thống tự dùng
Điện áp tự dùng được sử dụng chủ yếu là 6kV và cấp 0,4 kV. Cấp 6kV thường là cấp cho các động cơ lớn hơn 200kW, cấp 0,4kV phục vụ cho động cơ nhỏ, hệ thống điện chiếu sáng, điều khiển, bảo vệ.
Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện ta phân đoạn hệ thống thanh góp tự dùng và xây dựng hệ thống thanh góp dự trữ cho mỗi cấp điện áp, máy biến áp tự dùng dự trữ được nối vào phía hạ áp máy biến áp liên lạc.
Chọn số lượng và công suất máy biến áp tự dùng
5.2.1. Máy biến áp tự dùng bật một
5.2.1.1. Chọn máy biến áp tự dùng làm việc bậc một
Công suất định mức của máy biến áp cần phải phù hợp với phụ tải cực đại của động cơ 6kV, động cơ 380V và các thiết bị tiêu thụ điện năng khác nối qua máy biến áp công tác bậc hai. Phụ tải của hệ thống tự dùng phân phối theo sự đồng đều giữa các phân đoạn. Phụ tải mỗi phân đoạn phù hợp với tổ máy tương ứng và phần phụ tải chung. Như vậy công suất định mức của máy biến áp công tác bậc một có thể xác định từ biểu thức sau:
1 max . 6%.37,5 2, 25
lv
dmBi tdFi dmFi
S S S MVA
Tra tài liệu tham khảo [1], phụ lục III bảng 2 trang 138, ta chọn được máy biến áp có các số liệu như sau:
Bảng 5.1 Thông số máy biến áp tự dùng làm việc bậc một
Loại máy biến áp Sđm (kVA) Số lượng Điện áp (kV) Tổng thất (kW) UN% I0% Cao Hạ ∆P0 ∆PN TMH (làm việc) 2500 4 10 6,5 3,9 23,5 5,5 1,0
5.2.1.2. Chọn máy biến áp tự dùng dự trữ bậc một
Do số lượng máy biến áp tự dùng làm việc bậc một ít nên ta chỉ cần đặt một máy biến áp tự dùng dự trữ.
Máy biến áp tự dùng dự trữ có nhiệm vụ dự trữ cho máy biến áp tự dùng làm việc và đảm bảo cung cấp điện tự dùng khi khởi động hay dùng một tổ máy khác. Để đảm bảo điều kiện này, công suất của máy biến áp tự dùng dự trữ phải chọn lớn hơn hoặc bằng 1,5 lần công suất tự dùng cực đại tại nơi làm việc, vì vậy:
1 1,5. max 1,5.2, 25 3,375
dt
dmBi tdFi
S S MVA
Tra tài liệu tham khảo [1], phụ lục III bảng 2 trang 139, ta chọn được máy biến áp có các số liệu như sau:
Bảng 5.2 Thông số máy biến áp tự dùng dự trữ bậc một
Loại máy biến áp Sđm (kVA) Số lượng Điện áp (kV) Tổng thất (kW) UN% I0% Cao Hạ ∆P0 ∆PN TM (dự trữ) 4000 1 10 6,3 5,45 33,5 6,5 0,9
5.2.2. Máy biến áp tự dùng bậc hai
5.2.2.1. Chọn máy biến áp tự dùng làm việc bậc hai
Máy biến áp tự dùng làm việc bậc hai biến đổi từ cấp điện áp 6kV xuống cấp điện áp 0,4kV, có nhiệm vụ cung cấp điện cho các động cơ nhỏ, chiếu sang, vận hành hệ thống tín hiệu, sinh hoạt khu vực nhà máy.
Đối với nhà máy nhiệt điện, công suất phụ tải tự dùng bậc hai chiếm khoảng 15% - 40% (thường hay chọ giá trị 15%) công suất tự dùng của toàn nhà máy, nên công suất biến áp tự dùng làm việc bậc hai thường được tính chọn
2 15%. max 15%.2, 25 0,3375
lv
dmBi tdFi
S S MVA
Tra tài liệu tham khảo [1], phụ lục III, bảng 2 trang 133, ta chọn được máy biến áp tự dùng làm việc bậc hai với các thông số như sau:
Bảng 5.3 Thông số máy biến áp tự dùng làm việc bậc hai
Loại máy biến áp Sđm (kVA) Số lượng Điện áp (kV) Tổng thất (kW) UN% I0% Cao Hạ ∆P0 ∆PN TM (làm việc) 1000 4 6 0,4 2,1 12,2 5,5 1,4
5.2.2.2. Chọn máy biến áp tự dùng dự trữ bậc hai
Tương tự như máy biến áp tự dùng dự trữ bậc một, công suất máy biến áp tự dùng dự trữ bậc hai được tính:
2 1,5. max.15% 1,5.0,3375 0,50625
dt
dmBi tdFi
S S MVA
Máy biến áp tự dùng dự trữ bậc hai ta chọn có thể cùng mã hiệu, loại với máy biến áp tự dùng làm việc bậc hai, và có các thông số như sau:
Bảng 5.4 Thông số máy biến áp tự dùng dự trữ bậc hai Loại máy biến áp Sđm (kVA) Số lượng Điện áp (kV) Tổng thất (kW) UN% I0% Cao Hạ ∆P0 ∆PN TM (dự trữ) 1000 4 6 0,4 2,1 12,2 5,5 1,4
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Hữu Khái – Thiết kế Nhà máy điện & trạm biến áp. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2006.
[2] Phạm Văn Hòa, Phạm Ngọc Hùng – Thiết kế Phần điện nhà máy điện và trạm biến
áp. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2007.
[3] Khoa điện – Trường đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng, Giáo trình môn học
Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp.
[4] Nguyễn Văn Đạm – Thiết kế các mạng và hệ thống điện. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2006.