1. Yêu cầu chung
Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng và nó chiếm một phần không nhỏ về vốn đầu tƣ trong hệ thống điện.Việc lựa chọn máy biến áp cần dựa vào các nguyên tắc sau:
- Căn cứ vào phương thức vận hành và yêu cầu điều chỉnh điện áp của phụ tải, để chọn máy biến áp thường hay máy biến áp điều chỉnh dưới tải.
- Căn cứ vào tính chất hộ tiêu thụ là hộ loại I, loại II, hay loại III để chọn số lƣợng máy biến áp cho phù hợp. Mạng điện yêu cầu thiết kế gồm có 6 phụ tải loại I và 2 phụ tải loại III.
- Với phụ tải loại I yêu cầu cung cấp điện liên tục, chất lƣợng điện năng đảm bảo nên ở các trạm biến áp của các phụ tải sử dụng 2 máy biến áp vận hành song song để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Với phụ tải loại III ta chỉ sử dụng 1 máy biến áp cho một trạm.
- Khi một máy biến áp bất kỳ nghỉ (do sự cố hay bảo dƣỡng) thì máy biến áp còn lại với khả năng quá tải cho phép có thể cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải lúc cực đại.
- Với nhà máy nhiệt điện phát công suất hầu hết lên điện áp cao, phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ do đó ta nối bộ một máy biến áp với một máy phát điện.
- Ta sử dụng máy biến áp ba pha hai cuộn dây để giảm chi phí lắp đặt, chuyên chở, vận hành...
- Tất cả các các MBA được chọn đều được hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt MBA. Tại Việt Nam nhiệt độ trung bình của môi trường đặt máy là 250C, nhiệt độ môi trường lớn nhất là 420C. Các MBA được chọn ở dưới đây coi như đã được hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường ở Việt Nam.
2. Chọn máy biến áp
2.1. Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp của nhà máy nhiệt điện
Do nhà máy điện phát tất cả công suất vào mạng điện áp 110 kV (trừ công suất tự dùng), do đó nối các máy biến áp theo sơ đồ khối máy phát điện – máy biến áp.
Trong trường hợp này công suất của mỗi MBA được xác định theo công thức :
dmBA dmF td
S S S (5.1)
Ta có: dmF dmF
F
S P
cos
60 75(MVA) 0,8
SdmBA SdmF Std= 75 – 0,1.75 = 67,5 (MVA)
Vậy ta chọn máy biến áp TDH-80000/110. Tra tài liệu [1] – Bảng 18 trang 276 ta có các thông số nhƣ sau :
Sđm
(MVA)
Các số liệu kỹ thuật Các số liệu tính Uđm
(kV) Un
(%)
∆Pn
(kW)
∆P0
(kW)
I0
(%)
R ( )
X ( )
Q0
(kVAr) Cao Hạ
80 121 10,5 10,5 315 70 0,6 0,65 17,3 480 Bảng 5.1- Bảng thông số máy biến áp tăng áp
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 49 -
2.2. Chọn số lượng và công suất các máy biến áp trong trạm hạ áp
Do tất cả các phụ tải đều là loại I nên ta đặt 2 MBA trong mỗi trạm. Mỗi máy biến áp trong trạm cần phải chịu đƣợc quá tải bằng 40% trong thời gian phụ tải cực đại. Công suất của mỗi MBA trong trạm đƣợc xác định theo công thức :
max qt
S S
k (5.2) Trong đó :
Smax phụ tải cực đại của trạm.
Kqt Hệ số quá tải của máy biến áp trong chế độ sau sự cố (kqt = 1,4) Công suất các máy biến áp trong trạm 1
Từ bảng 1.1 ta có S1max 36, 47 MVA, do đó : SdmB 36, 47 26, 05 MVA 1, 4
Chọn máy biến áp B1 loại : TPDH-32000/110 Công suất các máy biến áp trong trạm 2
dmB
37, 65
S 26,89 (MVA)
1, 4
Chọn máy biến áp B1 loại : TPDH-32000/110
Kết quả tính toán cho các trạm còn lại hoàn toàn tương tự, kết quả như sau:
Trạm Số máy
Smax (MVA)
Si
(MVA) Kiểu máy
1 2 36.47 26.05 TPDH-32000/110
2 2 37.65 26.89 TPDH-32000/110
3 2 40.00 28.57 TPDH-32000/110
4 2 32.94 23.53 TPDH-25000/110
5 2 37.65 26.89 TPDH-32000/110
6 2 35.29 25.21 TPDH-32000/110
7 2 40.00 28.57 TPDH-32000/110
8 2 29.41 21.01 TPDH-25000/110
9 2 31.76 22.69 TPDH-25000/110
10 2 43.53 31.09 TPDH-32000/110
Bảng 5.2- Kết quả tính toán chọn máy biến áp hạ áp Các thông số của máy biến áp hạ áp vừa chọn biểu diễn trong bảng sau:
Kiểu máy Sđm (MVA)
Ucđm (kV)
Uhđm (kV)
Un
%
∆Pn
(kW) I0
% RB
(Ω)
XB
(Ω)
∆P0
(kW)
∆Q0
(MVAr) TPDH
25000/110
25 115 22 10,5 120 0,8 2,54 55,9 29 200
TPDH 32000/110
32 115 22 10,5 145 0,75 1,87 43,5 35 240
Bảng 5.3- Bảng thông số máy biến áp hạ áp
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 50 - 3. Chọn sơ đồ trạm và sơ đồ hệ thống điện
Sơ đồ nối điện đƣợc chọn phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt và phải tuyệt đối an toàn khi thao tác. Để đảm bảo cho MBA không bị hƣ hại khi vận hành và khi sự cố, ta bố trí máy cắt ở phía đầu máy biến áp để khi sự cố không có dòng điện tồn tại gây hƣ hại máy.
3.1. Sơ đồ trạm biến áp tăng áp
Nhà máy gồm 4 tổ máy công suất 60MW. Ta sử dụng hệ thống thanh góp phía 110 kV là sơ đồ hệ thống thanh góp có máy cắt liên lạc
MCLL TG II
TG I 110 kV
Nhà máy điện: gồm các lộ
- Hai lộ cấp điện cho phụ tải 2 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 3 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 4 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 5 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 7 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 7 Hệ thống điện: gồm các lộ
- Hai lộ cấp điện cho phụ tải 1 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 6 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 8 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 9 - Hai lộ cấp điện cho phụ tải 10
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 51 - 3.2. Sơ đồ trạm trung gian
Đây là trạm rất quan trọng vì ngoài nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải 10 nó còn làm nhiệm vụ liên lạc giữa nhà máy nhiệt điện và hệ thống. Do vậy ta chọn sơ đồ nối dây của trạm phía 110kV dùng một hệ thống hai thanh góp có máy cắt liên lạc và phía 10kV dùng hệ thống thanh góp có phân đoạn.
NM
HTÐ
110 kV MCLL
PT10
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 52 - 3.3. Sơ đồ trạm hạ áp
Với phụ tải loại I ta sử dụng sơ đồ cầu:
Cầu trong Cầu ngoài Sơ đồ cầu thường được phối hợp đường dây :
- Sơ đồ cầu ngoài phối hợp với đường dây có chiều dài nhỏ hơn 70km - Sơ đồ cầu trong phối hợp với đường dây có chiều dài lớn hơn 70km - Ta có bảng chọn sơ đồ cầu MBA nhƣ sau :
Phụ tải L(km) Sơ đồ 1 31.62 Sơ đồ cầu ngoài 2 31.62 Sơ đồ cầu ngoài 3 31.62 Sơ đồ cầu ngoài 4 30 Sơ đồ cầu ngoài 5 44.72 Sơ đồ cầu ngoài 6 22.36 Sơ đồ cầu ngoài 7 44.72 Sơ đồ cầu ngoài 8 22.35 Sơ đồ cầu ngoài 9 30 Sơ đồ cầu ngoài HT-10 41.23 Sơ đồ cầu ngoài ND-10 31.62 Sơ đồ cầu ngoài
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 53 -
CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG CÁC