2.1. Phân bố côn suất các cấp điện áp của máy biến áp
Việc phân bố công suất cho các MBA cũng nhƣ cho các cấp điện áp của chúng đƣợc tiến hành theo nguyên tắc cơ bản sau: Phân công suất cho MBA trong sơ đồ MF-MBA hai cuộn dây là bằng phẳng trong suốt 24 giờ, phần thừa thiếu còn lại do MBA liên lạc đảm nhận trên cơ sở đảm bảo công suất phát bằng công suất thu (phụ tải) (không xét đến tổn thất trong máy biến áp).
Nguyên tắc trên đƣợc đƣa ra để đảm bảo vận hành đơn giản, không cần chọn MBA trong sơ đồ bộ MF-MBA hai cuộn dây loại không điều chỉnh dưới tải, làm hạ vốn đầu tư đáng kể.
Sau đây sẽ cụ thể hóa nguyên tắc cơ bản trên vào việc phân bố công suất cho MBA trong bộ MF-MBA hai cuộn dây và MBA liên lạc.
2.1.1. MBA hai cuộn dây tron sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây
Công suất của MBA này mang tải bằng phằng trong suốt 24 giờ /ngày và đƣợc tính theo công thức sau: ( lấy STDriêng=0,25 MVA)
Mùa mƣa: Sbô SđmF STDriêng (2.1)
Mùa khô: Sbô SđmF STDriêng (2.2)
Trong đó :
n : Số tổ máy;
riêng
STD : Công suất tự dùng riêng cho nhà máy;
SđmF : Công suất một tổ máy phát.
2.1.2. MBA li n lạc
Sau khi phân bố công suất cho MBA hai cuộn dây trong bộ MF- MBA hai cuộn dây , phần công suất còn lại do MBA liên lạc đảm nhận và đƣợc xác định trên cơ sở sơ đồ nối điện và cân bằng công suất (không xét đến tổn thất trong MBA).
2.2. Chọn loại và côn suất định mức của MBA
2.2.1. MBA hai cuộn dây tron sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây 1. Loại MBA hai cuộn dây không có điều chỉnh dưới tải
MBA này mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ . Nhƣ vậy, chỉ cần điều chỉnh điện áp phía cao áp và đƣợc điều chỉnh trực tiếp bằng tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) của MF.
2. Công suất định mức
Công suất định mức đƣợc chọn theo công thức sau:
riêng
đmB đmF TD đmF
S S - S S
(2.3)
Đối với MBA này không cần kiểm tra điều kiện quá tải bởi một trong hai phần tử MF hay MBA bị sự cố thì cả bộ ngừng làm việc, không thể xảy ra hiện tƣợng làm việc trong điều kiện sự cố. Cũng chính vì lý do này nên chỉ cần dùng máy cắt (MC) phía cao áp là đủ, phía hạ áp chỉ cần
2.2.2. MBA li n lạc MBA tự n ẫu
1. Loại MBA có điều chỉnh điện áp dưới tải
Tất cả các phía của MBA mang tải không bằng phẳng, nên có nhu cầu điều chỉnh điện áp tất cả các phía. Nếu dùng TĐK chỉ điều chỉnh được phía hạ, nên cần có kết hợp với điều chỉnh dưới tải của MBA TN thì mới điều chỉnh điện áp đƣợc tất cả các phía.
2. Công suất định mức
Công suất của MBA tự ngẫu dƣợc xác định theo công suất tải lớn nhất trong suốt 24h của từng cuộn dây. Khi đó công suất của máy đƣợc chọn theo công thức:
1 m ax 1
dmTN thua dmF
S S S
(2.4)
Trong đó:
SdmF : Công suất định mức của máy phát điện.
SdmAT: Công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu đƣợc chọn.
α: Hệ số có lợi; 220 110 0,5
220
C T
c
U U
U 3. Kiểm tra quá tải máy biến áp khi sự cố
Đối với MBA liên lạc, khi một trong các MBA trong sơ đồ bị sự cố (MBA bộ hay chính MBA liên lạc) thì MBA liên lạc còn lại phải mang tải nhiều hơn, cùng với sự huy động công suất dự phòng của hệ thống thì mới có thể đảm bảo cung cấp công suất cho phụ tải các cấp cũng nhƣ phát về hệ thống như lúc bình thường. Bài toán đặt ra là trong những trường hợp này MBA đã quá tải (gọi là quá tải sự cố) hết mức so với công suất định mức (khi không phải là MBA tự ngẫu ), hay tính toán
(nếu là MBA tự ngẫu).
Quá tải sự cố tối đa cho MBA cho phép quá tải: Kqt = 1,4 với điều kiện làm việc không quá 6 giờ trong ngày và không đƣợc quá 5 ngày đêm liên tục.
N uy n tắc chun
Để kiểm tra quá tải sự cố cho MBA phải tiên hành thực hiện các bước sau:
1. Chọn tình huống sự cố: Phải chọn tình huống sao cho MBA còn lại mang tải nặng nề nhất.
2. Tiến hành tính toán : - Kiểm tra điều kiện quá tải.
- Phân bố công suất cho MBA tại thời điểm sự cố. Từ đó kiểm tra mức độ non tải hay quá tải của tải các cuộn dây của MBA. Cụ thể là:
MBA tự ngẫu:
m ax K SC qt .S ; K nt SC qt .S ; K ch SC qt .S ha α.S đmB 2.9
- Xác định công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường. Từ đó kiểm tra điều
kiện: S thieu S DP HT (2.10)
Trong đó:
Sthiếu : Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường;
SHTDP : Công suất dự phòng của hệ thống.
2.3. Tính toán tổn thất điện năn trong MBA
1. Tính toán tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây
Trường hợp MBA mang tải bằng phẳng theo từng mùa (mùa mưa và mùa khô) Mựa mƣa: 180(ngày)ì 24(h)=4320 (h) mang tải Sbụmua .
Mựa khụ: 185(ngày)ì 24 (h)=4440 (h)) mang tải Sbụkhụ. Tổn thất điện năng đƣợc xác định theo công thức sau:
2 2
mua khô
bô bô
0 N
đmB đmB
S S
ΔA 8760.ΔP ΔP . .4320 .4440
S S
(2.11)
Trong đó :
ΔP0 : Tổn thất công suất không tải;
ΔPN : Ngắn mạch trong MBA.
2. Tính toán tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu Tổn thất công suất ngắn mạch cho từng cuộn:
2
2
2
1 ( )
2
1 ( )
2
1 ( )
2
CH TH
C CT N N
N N
TH CH
T CT N N
N N
CH TH
H N N CT
N N
P P
P P
P P
P P
P P
P P
(2.12)
Tổn thất trong máy biến áp tự ngẫu:
2 2 2
0
24
2 2 2
24
8760. 180. ( ) ( ) ( ) .
185. ( ) ( ) ( ) . 2.13
Cmua Tmua Hmua
C i T i H i
N TN N TN N TN i
i dmB dmB dmB
Ckho Tkho Hkho
C i T i H i
N TN N TN N TN i
i dmB dmB dmB
S S S
A P P P P t
S S S
S S S
P P P t
S S S
2.4. Tính toán cụ thể cho từn phươn án PHƯƠNG ÁN I
I.1. Phân bố côn suất các máy biến áp
1. Ba máy biến áp trong sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây Mùa mƣa: (2.1) Sbô 111 0, 25 110, 75( MVA )
Mùa khô:
Hình 2.1. Chế độ truyền tải công suất của MBA TN suy ra:
( ) 1 .( ( )) 2
( ) 1 .( ( ) ( ) ( )) 2
( ) ( ( ) ( ))
CT UT bô
CC VHT UC bô
CH CC CT
S t S S t
S t S t S t S t
S t S t S t
(2.14)
Tại t= 0†4 (h), ta có:
- Mùa mƣa:
(2.14)
( ) 1 .(158,824 110, 75) 24, 037( ) 2
( ) 1 (163, 015 105,882 110, 75) 79, 074( ) 2
( ) 79, 074 24, 037 103,11( )
CT CC CH
S t MVA
S t MVA
S t MVA
- Mùa khô:
(2.14)
( ) 1 .(158,824 88, 55) 35,137( ) 2
( ) 1 (74, 215 105,882 88, 55) 45, 774( ) 2
( ) 45, 774 35,137 80, 91( )
CT CC CH
S t MVA
S t MVA
S t MVA
Tính toán tương tự ta có bảng phân bố công suất cho 2 MBA TN tại các thời điểm trong ngày nhƣ sau: (Đơn vị: MVA)
- Mùa mƣa:
Giờ 0†4 4†6 6†8 8†10 10†12 12†14 14†16 16†18 18†20 20†22 22†24
Sb 110,75
SCT 24,037 24,037 15,213 15,213 24,037 24,037 32,860 24,037 24,037 15,213 15,213 SCC 80,237 80,237 89,060 89,060 79,655 79,655 70,250 79,074 79,074 88,479 88,479 SCH 104,273 104,273 104,273 104,273 103,692 103,692 103,111 103,111 103,111 103,692 103,692
Bảng 2.1. Phân công suất MBA TN trong mùa mưa phương án I - Mùa khô:
Giờ 0†4 4†6 6†8 8†10 10†12 12†14 14†16 16†18 18†20 20†22 22†24
Sb 88,55
SCT 35,137 35,137 26,313 26,313 35,137 35,137 43,960 35,137 35,137 26,313 26,313 SCC 46,937 46,937 55,760 55,760 46,355 46,355 36,950 45,774 45,774 55,179 55,179 SCH 82,073 82,073 82,073 82,073 81,492 81,492 80,911 80,911 80,911 81,492 81,492
Bảng 2.2. Phân bố công suất MBA TN trong mùa khô phương án I I.2. Chọn máy biến áp
1. Máy biến áp hai cuộn dây trong bộ MF- MBA
Ta có: Sđm1 Sđm2 Sđm5 Sbômax Sbômua 110, 75( MVA ) Chọn MBA nhƣ bảng sau:
Cấp điện áp
Loại MBA
SđmB