Giả sử sự cố máy biến áp B2:
Nhận xét:
Ta thấy rằng trong trờng hợp này thì khả năng qúa tải lớn nhất đối với các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu có thể là lúc phụ tải trung áp lớn nhất hay nhỏ nhất.
Trờng hợp phụ tải trung áp lớn nhất:
Dựa vào bảng tổng hợp công suất của các phụ tải (Bảng 1-6), ta thấy phụ tải trung áp lớn nhất lúc 14-16 giờ hàng ngày, lúc đó: STAmax= 214,286 MVA
Công suất nhà máy phát vào hệ thống ở chế độ bình thờng: SVHT= 195,544 MVA. Công suất của phụ tải địa phơng: SĐP= 26,024 MVA.
TD + ĐP S =214,286 S =214,286 HT TA 108,964 8,536 B4 B3 B2 140 143,642 TD TD + ĐP 3,642 B1 F4 F3 F1 F2 110 kV 220 kV D
Hình 2-2: Hỏng máy biến áp tự ngẫu và phụ tải trung áp lớn nhất
108,964
TD8,536 8,536 K
Dịng cơng suất qua máy biến áp hai cuộn dây B3 và B4 lên thanh góp trung áp: SbT(B3,B4)(t)= SđmF -StdđmF=117,5-8,536=108,964 MVA
Khi đó cơng suất thừa phía phụ tải trung áp sẽ do máy biến áp liên lạc B1 đa lên phía cao qua cuộn trung áp, dịng cơng suất qua cuộn trung áp B1 lúc này là:
ST(B1)= 2SbT(B3,B4)- STAmax= 2.108,964- 214,286= 3,642 < Stt =100 MVA Dịng cơng suất qua cuộn hạ áp B1 lúc này bằng công suất lớn nhất cho phép qua cấp hạ khi xảy ra sự cố:
SH= SHsc= α.kqt.Sđm(B1,B2)= 0,5.1,4.200= 140 MVA
Dịng cơng suất qua cuộn cao áp của máy biến áp tự ngẫu B1 là: SC(B1)= SH+ST(B1)= 140+3,462 =143,642 < SđmB= 200 MVA Vậy công suất phát lên hệ thống của nhà máy lúc này là:
SHT=SC(B1)= 143,642 MVA
Lợng công suất thiếu vào hệ thống so với chế độ bình thờng của nhà máy: SthiếuHT(t) = SVHT-SHT= 195,544 -143,642= 51,902 < SDự phòngHT=200 MVA.
Kết luận: Nh vậy khi xảy ra sự cố máy biến áp tự ngẫu B2 lúc phụ tải trung áp lớn
nhất thì cấp cao và cấp trung vẫn non tải, phía hạ quá trong phạm vi cho phép, dịng cơng suất thiếu về hệ thống nhỏ hơn dự trữ của hệ thống. Vậy khi sự cố máy biến áp tự ngẫu lúc phụ tải trung áp lớn nhất, các máy biến áp đã chọn của phơng án đảm bảo làm việc trong tình trạng sự cố.
Trờng hợp phụ tải trung áp nhỏ nhất:
Dựa vào bảng tổng hợp công suất của các phụ tải (Bảng 1-6), ta thấy phụ tải trung áp bé nhất lúc 20-22 giờ hàng ngày, lúc đó: STAmin= 171,428 MVA.
Công suất nhà máy phát vào hệ thống ở chế độ bình thờng: SVHT= 193,451 MVA. Cơng suất của phụ tải địa phơng: SĐP= 26,024 MVA.
46,500140 140 108,964 TD 8,536 8,536 TD B1 B2 B3 B4 108,964 186,500 TD + ĐP TD + ĐP HT F4 F3 F1 F2 110 kV 220 kV D S =171,428TA
Hình 2-3: Hỏng máy biến áp tự ngẫu và phụ tải trung áp bé nhất.
K
Dịng cơng suất qua máy biến áp hai cuộn dây B3 và B4 lên thanh góp trung áp: SbT(B3,B4)= SđmF -StdđmF=117,5-8,536=108,964 MVA
Khi đó cơng suất thừa phía phụ tải trung áp sẽ do máy biến áp liên lạc B1 đa lên phía cao áp qua cuộn trung, dịng cơng suất qua cuộn trung áp B1 lúc này là:
ST(B1)= 2.SbT(B3,B4)- STAmax= 2.108,964 -171,428= 46,500 < Stt=100 MVA Dịng cơng suất qua cuộn hạ áp B1 lúc này bằng công suất lớn nhất cho phép qua cấp hạ khi xảy ra sự cố:
SH= SHsc= α.kqt.Sđm(B1,B2)= 0,5.1,4.200= 140 MVA
Dịng cơng suất qua cuộn cao áp của máy biến áp tự ngẫu B1 là: SC(B1)= SH(B1)+ST(B1)= 140+46,500 =186,500 < SđmB= 200 MVA Vậy công suất phát lên hệ thống của nhà máy lúc này là:
SHT=SC(B1)= 186,500 MVA
Lợng công suất thiếu vào hệ thống so với chế độ bình thờng của nhà máy: SthiếuHT(t) = SVHT-SHT= 193,451-186,500= 6,951 < SDự phòngHT=200 MVA.
Kết luận: Nh vậy trong tình trạng sự cố một máy biến áp tự ngẫu, lúc phụ tải trung áp
bé nhất thì cấp cao và cấp trung vẫn non tải, phía hạ quá tải trong phạm vi cho phép, dịng cơng suất thiếu về hệ thống nhỏ hơn dự trữ của hệ thống. Vậy khi sự cố máy biến áp tự ngẫu lúc phụ tải trung áp bé nhất, các máy biến áp đã chọn của phơng án đảm bảo làm việc.
A.2. Phân bố cơng suất và tính tốn tổn thất điện năng.
A.2.1. Phân bố công suất cho các máy biến áp.
Trong phơng án trên để đảm bảo vận hành kinh tế ta cho hai máy biến áp bộ B3 và B4 vận hành với đồ thị phụ tải bằng phẳng và công suất qua các máy biến áp này là:
SB3(t)= SB4(t)= SđmF- StdđmF= 117,5-8,536 =108,964= SbT MVA
Hình 2-4:Đồ thị phụ tải của máy biến áp B và B .3 4
20 22 24 t (giờ) (B3,B4) S (MVA) 10 12 14 16 18 0 4 6 8 108,964
Lợng công suất các máy phát F3 & F4 phát ra cung cấp cho phụ tải trung áp, nếu thừa thì truyền qua cuộn trung áp các máy biến áp tự ngẫu B1 & B2 lên phía cao áp vào hệ thống.
Công suất truyền qua cuộn cao áp các máy biến áp B1 & B2 theo thời gian là: SC(t)=
2
1.SVHT(t)
Công suất truyền qua cuộn trung áp các máy biến áp B1 & B2 theo thời gian là: ST(t)=
2
1.[2.SbT(t)-STA(t)]
Công suất truyền qua cuộn hạ áp các máy biến áp B1 & B2 theo thời gian là: SH(t)= SC(t)-ST(t)
Dựa vào bảng công suất tổng hợp 1-6 ta tính tốn đợc bảng phân phối cơng suất cho các máy biến áp: Bảng 2A-3 Loai máy biến áp Cấp điện áp (kV) Công suất (MVA)
Thời gian (giờ)
0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24 22-24 STNM(t)(MVA) 376 376 376 376 423 423 470 470 423 423 376
SĐP(t)(MVA) 23,133 23,133 23,133 20,241 20,241 23,133 26,024 28,916 26,024 26,024 23,133 SVHT(t)(MVA) 129,962 129,962 151,391 154.,283 177,805 174,913 195,544 214,081 169,130 193,451 151,391 STA(t)(MVA) 192,857 192,857 171,428 171,428 192,857 192,857 214,286 192,857 192,857 171,428 171,428 Hai cuộn 110 SbT 108,964 108,964 108,964 108,964 108,964 108,964 108,964 108,964 108,964 108,964 108,964 Tự ngẫu 220 SC(t) 64,981 64,981 75,696 77,142 88,903 87,457 97,772 107,041 84,565 96,726 75,696 110 ST(t) 12,536 12,536 23,250 23,250 12,536 12,536 1,821 12,536 12,535 23,250 23,250 10,5 SH(t) 52,445 52,445 52,445 53,892 76,367 74,921 95,951 94,505 72,030 73,476 52,446
A.2.2. Tính tốn tổn thất điện năng trong các máy biến áp.
Chúng ta biết rằng tính tốn tổn thất điện năng trong máy biến áp là một phần việc quan trọng trong việc đánh giá một phơng án về mặt kinh tế, kỹ thuật. Tổn thất điện năng trong nhà máy điện chủ yếu gây ra bởi các máy biến áp tăng áp.