PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
2.2.2 Chọn máy biến áp
2.2.2.1 Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp a, MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây
Công suất định mức của MBA được chọn theo công thức sau:
SđmT≥ SđmH = 111 (MVA)
Tra bảng 2.4 và 2.5 trong tài liệu tham khảo [1], ta chọn MBA với các thông số kỹ thuật được cho trong Bảng 2.7 sau:
Bảng 2.7 Thông số MBA hai cuộn dây Cấp
điện áp
Loại MBA
SđmT
(MVA)
UC
(kV)
UH
(kV)
ΔPO
(kW)
ΔPN
(kW) UN% IN% 220 kV TДЦ(TЦ)
(T1) 125 242 13,8 115 380 11 0,5
110 kV TДЦ
(T2,T3,T4) 125 121 13,8 100 400 10,5 0,5
Đối với MBA này ta không cần kiểm tra điều kiện quá tải bởi một trong hai phần tử MPĐ hay MBA bị sự cố thì cả bộ ngừng làm việc trong điều kiện sự cố. Cũng chính vì lý do này chỉ cần dùng máy cắt (MC) phía cao áp là đủ, phía hạ áp chỉ cần dùng dao cách ly (DCL) phục vụ cho sửa chữa.
b, Máy biến áp liên lạc
Công suất định mức của MBA tự ngẫu được xác định là công suất truyền lên từ phía hạ nên công suất của MBATN được chọn theo công thức sau:
SdmAT ≥ 1α .SdmH = 10,5 .111 = 222 (MVA)
Tra bảng 2.5 - tài liệu tham khảo [1], ta chọn 2 MBA tự ngẫu AT1 và AT2 với các thông số kỹ thuật được cho trong Bảng 2.8 sau:
Bảng 2.8 Bảng thông số MBA tự ngẫu
MBA Sđm
(MVA)
Điện áp (kV) UN%
Io% C T H P0 PC−TN C-T C-H T-H
ATДЦTH 250 230 121 13,8 120 520 11 32 20 0,5
2.2.2.2 Kiểm tra quá tải máy biến áp khi có sự cố
Còn đối với MBA liên lạc khi sự cố một trong các MBA trong sơ đồ 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 phụ tải các cấp cũng như phát về hệ thống như lúc bình thường. Quá tải sự cố tối đa cho MBA là 40% với điều kiện làm việc không quá 6 giờ trong ngày và không được quá 5 ngày đêm liên tục.
a) TH1: Hỏng 1 bộ MPĐ – MBA khi phụ tải trung cực đại (T4)
Tại thời điểm (13-17)h phụ tải trung đạt giá trị cực đại: SUTmax = 279,07 (MVA) Tại thời điểm này :SUC =127,06 (MVA); SVHT = 245,22 (MVA);
STD = 3,53 (MVA); SDP= 11,12 (MVA)
+ Kiểm tra điều kiện quá tải: 2.kqtsc.α.SdmAT + 2.Sbo ≥ SUTmax với kqtsc =1,4 Áp dụng công thức ta có: 2.1,4.0,5.250 + 2.110,41 = 570,82 > 279,07 (MVA)
=> Thỏa mãn điều kiện quá tải.
+ Phân bố lại công suất tại thời điểm sự cố:
SPTsc1
=
Hình 2.6 Phân bố lại công suất sau khi sự cố hỏng MBA T4, tại tời điểm phụ tải phía trung lớn nhất
- Ta thấy SPTsc1, SPHsc1, SPCsc1 > 0 ,nên MBATN có chế độ truyền tải công suất từ hạ lên trung và cao. Trong trường hợp này cuộn hạ mang tải nặng nhất.
- Điều kiện kiểm tra sự quá tải của các cuộn dây:
Áp dụng công thức (2.6) ta được: 0,5.1,4.250 = 175 MVA > 104,85 MVA
=> Thỏa mãn điều kiện quá tải.
- Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường:
Sthiếu = SVHT
UTmax + SUCUTmax – Sbo– 2.SP C sc1
= 245,22 + 127,06 – 110,41 – 2.75,72 = 110,41 (MVA) Ta thấy: Sthiếu = 110,41 (MVA) < SdtHT = 250 (MVA)
Vậy công suất dự phòng của hệ thống có thể bù được lượng công suất thiếu khi MBA T4 bị sự cố. MBA đã chọn đạt yêu cầu và hệ thống vẫn làm việc ổn định.
b) TH2: Hỏng 1 MBATN khi phụ tải phía trung cực đại
+ Kiểm tra điều kiện quá tải : kqtsc.α.SdmAT + 3.Sbo ≥ SUTmax với kqtsc =1,4
Áp dụng công thức ta có: 1,4.0,5.250+3.110,41=506,23 (MVA)>279,07 (MVA)
=> Thỏa mãn điều kiện quá tải.
+ Phân bố lại công suất tại thời điểm sự cố ta có:
Hình 2.7 Phân bố lại công suất sau sự cố hỏng MBATN AT2 khi phụ tải phía trung cực đại
Ta thấy:SPT
sc2< 0, SPH sc2, SPC
sc 2 > 0, nên MBATN có chế độ truyền tải công suất từ hạ,trung lên cao. Trong trường hợp này cuộn nối tiếp mang tải nặng nhất.
Snt = α.(SPH sc2 + SPT
sc2 ) = 0,5.( 99,29 + |-52,16|) = 75,73 (MVA) -Điều kiện kiểm tra sự quá tải của các cuộn dây
Áp dụng công thức (2.8) ta được: 0,5.1,4.250 = 175 MVA > 75,73 (MVA)
=> Thỏa mãn điều kiện quá tải.
- Xác định công suất thiếu phát về hệ thống khi sự cố so với lúc bình thường:
Sthiếu = (SVHT
UTmax + SUC
UTmax) – (Sbộ+ SP C sc2)
= 245,22 + 127,06 – (110,41+151,45) = 110,41 (MVA) Ta thấy: Sthiếu = 110,41 (MVA) < SdtHT = 250 (MVA)
Vậy công suất dự phòng của hệ thống có thể bù được lượng công suất thiếu do MBA AT2 bị sự cố. MBA đã chọn đạt yêu cầu và hệ thống vẫn làm việc ổn định.
c) TH3: Hỏng một MBATN khi phụ tải phía trung cực tiểu SUT
min= 195,35 MVA Tại thời điểm (0-6)h phụ tải phía trung đạt cực tiểu: SUCUTmin = 98,82(MVA);
SVHTUTmin= 294,28 (MVA); STD = 3,53 (MVA); SDP UTmin
=7,42(MVA)
Hình 2.8 Phân bố lại công suất sau sự cố hỏng MBATN AT2 khi tải phía trung đạt cực tiểu
Ta thấy:SPTsc3< 0 , SPHsc3, SPCsc3 > 0 ,nên MBATN có chế độ truyền tải công suất từ hạ,trung lên cao. Trong trường hợp này cuộn nối tiếp mang tải nặng nhất.
Snt = α.(Ssc 3PH + SPTsc 3 ) = 0,5.( 103,00 + |-135,88|) = 119,44 (MVA)
- Xác định công suất phát thiếu về hệ thống khi sự cố so với lúc bình thường:
Sthiếu = (SVHTUTmin + SUCUTmin) – (Sbộ + SPC )
= 294,28 + 98,82 – (110,41 + 238,88) = 43,81 (MVA) Ta thấy: Sthiếu = 43,81 (MVA) < SdtHT = 250 (MVA)
Vậy công suất dự phòng của hệ thống có thể bù được lượng công suất thiếu do máy biến áp AT2 bị sự cố. MBA đã chọn đạt yêu cầu và hệ thống dư công suất không cần bù.
=> Qua phân tích và tính toán ta thấy MBA đã chọn đạt yêu cầu.