CHƢƠNG 4: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM CHO PHƢƠNG ÁN ĐƢỢC CHỌN
Máy biến áp (MBA) 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 phƣơng thức vận hành và yêu cầu điều chỉnh điện áp của phụ tải, để chọn máy biến áp thƣờng hay máy biến áp điều chỉnh dƣới 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 thiết kế yêu cầu gồm có 8 phụ tải loại I và 2 phụ tải loại III nên ta sẽ có đặt hai máy biến áp cho phụ tải loại I và 1 máy biến áp cho phụ tải loại III.
▪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 dây quấn để giảm chi phí lắp đặt, chuyên chở, vận hành…
▪Tất cả các máy biến áp đƣợc chọn đều đƣợc hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trƣờng đặt máy biến áp. Tại Việt Nam nhiệt độ trung bình của môi trƣờng đặt máy là 250
C, nhiệt độ môi trƣờng lớn nhất là 420
C. Các máy biến áp đƣợc chọn dƣới đây coi nhƣ đã đƣợc hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trƣờng ở Việt Nam.
4.1. Chọn số lƣợng và công suất máy biến áp
4.1.1. Chọn số lƣợng và 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 trƣờng hợp này công suất của mỗi máy biến áp đƣợc xác định theo công thức: MVA P S S ND dmF dmF dmB 56,25 8 , 0 45 cos (4.1)
trong đó Sđm là công suất định mức của mỗi máy phát điện.
54
▪Bảng 4.1: Các thông số của máy biến áp tăng áp Sđm,
MVA
Các số liệu kỹ thuật Các số liệu tính toán Uđm, kV Un, % ΔPn, kW ΔP0, kW I0, % R, Ω X, Ω ΔQ0, kVAr Cao Hạ 63 115 10,5 10,5 260 59 0,65 0,87 22 410 4.1.2. Chọn số lƣợng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp
Khi chọn công suất của máy biến áp cần xét đến khả năng quá tải của máy biến áp còn lại ở chế độ sau sự cố. Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40% trong thời gian phụ tải cực đại. Công suất của mỗi máy biến áp trong trạm có n máy biến áp đƣợc xác định theo công thức:
k(n 1) S S max (4.2) trong đó:
▪Smax - phụ tải cực đại của trạm;
▪k - hệ số quá tải của máy biến áp trong chế độ sau sự cố, k = 1,4; ▪n - số máy biến áp trong trạm
Đối với phụ tải loại III, trạm biến áp có 1 máy biến áp: SdmB Smax Phụ tải loại I, trạm biến áp có 2 máy biến áp làm việc song song:
4 , 1 S S max dmB
Tính công suất của máy biến áp trong trạm 1.
Từ bảng 1-2 ta có Smax = 39,9949 MVA, do đó: S 28,568 MVA
4 , 1 39,9949 1 Chọn máy biến áp TPDH-32000/110.
53
▪Bảng 4.2 Các thông số của máy biến áp hạ áp
Trạ m
Smax
(MVA)
Si
(MVA) Loại phụ tải Loại máy biến áp
Số liệu kỹ thuật Số liệu tính toán
Uđm, kV Un, % ΔPn, kW ΔP0, kW I0, % R, Ω X, Ω ΔQ0 kVA r Cao Hạ 1 39,9949 28,568 I 2 x TPDH-32000/110 115 22 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 2 36,662 26,187 I 2 x TPDH-32000/110 115 22 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 3 22,2194 22,219 III TPDH-25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 4 32,2182 23,013 I 2 x TPDH-25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 5 35,5511 25,394 I 2 x TPDH-32000/110 115 22 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 6 24,4414 17,458 I 2 x TPDH-25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 7 33,3291 33,329 III TPDH-40000/110 115 22 10,5 175 42 0,7 1,44 34,8 280 8 32,2182 23,013 I 2xTPDH-25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 9 34,4401 24,600 I 2 x TPDH-25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 10 36,662 26,187 I 2 x TPDH-32000/110 115 22 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240
54
4.2. Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm
4.2.1. Trạm trung gian
Trạm trung gian là trạm có nhiệm vụ rất quan trọng (cung cấp điện cho phụ tải 1 và làm nhiệm vụ liên lạc giữa nhà máy và hệ thống), yêu cầu phải đảm bảo tính liên tục, linh hoạt trong tổ chức, vận hành, sửa chữa trạm, bố trí đơn giản, ít tốn thiết bị, đảm bảo an toàn vào kinh tế. Cơ sở chọn sơ đồ thanh góp trong các trạm phân phối và truyền tải:
▪Căn cứ vào phƣơng án nối dây của các trạm trong mạng điện. ▪Căn cứ vào số lộ vào trạm.
▪Căn cứ vào số lƣợng máy biến áp trong trạm.
Do vậy, ta chọn sơ đồ hệ thống hai thanh góp làm việc song song, phía 110 kV dùng hệ thống hai thanh góp có máy cắt liên lạc và phía 10,5 kV dùng hệ thống thanh góp phân đoạn.
▪Hình 4.1: Sơ đồ trạm biến áp trung gian
C11 C12
55
4.2.2. Trạm hạ áp
Trạm cuối gồm các trạm 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 cung cấp cho các hộ phụ tải 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.
Ta có thể chọn sơ đồ cầu theo chiều dài đƣờng dây:
- Các phụ tải có chiều dài trên 70 km thì xác suất xảy ra sự cố trên đƣờng dây lớn, số lần sửa chữa, bảo dƣỡng định kỳ nhiều nên phải đóng cắt mạch đƣờng dây nhiều vì vậy nên sử dụng máy cắt đặt về phía đƣờng dây gọi là sơ đồ cầu trong. Khi xảy ra sự cố trên đƣờng dây nào thì chỉ đƣờng dây đó mất điện, các máy biến áp vẫn làm việc bình thƣờng.
- Các phụ tải có chiều dài ngắn hơn 70 km thì ta sử dụng sơ đồ cầu ngoài theo quy ƣớc nhƣ sau: một mạch đƣờng dây hay thiết bị đều phải đặt máy cắt, để giảm chi phí máy cắt thì ngƣời ta sử dụng máy cắt cầu.
▪Hình 4.2: Sơ đồ cầu trong và sơ đồ cầu ngoài
. Đối với phụ tải loại III ta dùng sơ đồ bộ đƣờng dây - máy biến áp.