Đồ án Thiết kế môn học nhà máy điện

Ngày nay, điện năng được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống. Điện năng được sản xuất ra từ các nhà máy điện để cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Để đáp ứng nhu cầu phụ tải, cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện. Do đó việc nghiên cứu tính toán kinh tế – kĩ thuật trong thiết kế xây dựng nhà máy điện là công việc hết sức cần thiết. Xuất phát từ nhu cầu thực tế, cùng với những kiến thức chuyên ngành đã được học, em đã được giao thực hiện Đồ án thiết kế môn học Nhà máy điện với nhiệm vụ thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW. Trong quá trình thiết kế, với sự tận tình giúp đỡ của các thày giáo trong bộ môn và các bạn trong lớp cùng với nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành được bản đồ án này. Tuy nhiên, do trình độ chuyên môn còn hạn chế nên bản đồ án không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án này được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn các thầy trong Bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt là GS.TS. Lã Văn Út và PGS.TS Nguyến Hữu Khái đã giúp em hoàn thành bản thiết kế đồ án môn học này.

doc77 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 11/05/2013 | Lượt xem: 1690 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế môn học nhà máy điện, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
lêi nãi ®Çu Ngµy nay, ®iÖn n¨ng ®­îc sö dông réng r·i trong mäi lÜnh vùc cña ®êi sèng. §iÖn n¨ng ®­îc s¶n xuÊt ra tõ c¸c nhµ m¸y ®iÖn ®Ó cung cÊp cho c¸c hé tiªu thô. §Ó ®¸p øng nhu cÇu phô t¶i, cÇn ph¶i x©y dùng thªm nhiÒu nhµ m¸y ®iÖn. Do ®ã viÖc nghiªn cøu tÝnh to¸n kinh tÕ – kÜ thuËt trong thiÕt kÕ x©y dùng nhµ m¸y ®iÖn lµ c«ng viÖc hÕt søc cÇn thiÕt. XuÊt ph¸t tõ nhu cÇu thùc tÕ, cïng víi nh÷ng kiÕn thøc chuyªn ngµnh ®· ®­îc häc, em ®· ®­îc giao thùc hiÖn §å ¸n thiÕt kÕ m«n häc Nhµ m¸y ®iÖn víi nhiÖm vô thiÕt kÕ phÇn ®iÖn cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn c«ng suÊt 200 MW. Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ, víi sù tËn t×nh gióp ®ì cña c¸c thµy gi¸o trong bé m«n vµ c¸c b¹n trong líp cïng víi nç lùc cña b¶n th©n em ®· hoµn thµnh ®­îc b¶n ®å ¸n nµy. Tuy nhiªn, do tr×nh ®é chuyªn m«n cßn h¹n chÕ nªn b¶n ®å ¸n kh«ng tr¸nh khái cã nh÷ng thiÕu sãt. Em rÊt mong nhËn ®­îc sù gãp ý cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c b¹n ®Ó b¶n ®å ¸n nµy ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Em xin ch©n thµnh c¸m ¬n c¸c thÇy trong Bé m«n HÖ thèng ®iÖn, ®Æc biÖt lµ GS.TS. L· V¨n ót vµ PGS.TS NguyÕn H÷u Kh¸i ®· gióp em hoµn thµnh b¶n thiÕt kÕ ®å ¸n m«n häc nµy. Hµ néi, th¸ng 10 n¨m 2004 Sinh viªn NguyÔn TiÕn Quúnh môc lôc lêi nãi ®Çu 1 môc lôc 2 ch­¬ng i 5 1. chän m¸y ph¸t ®iÖn 5 2. TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt 5 2.1. Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t 5 2.2. Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p trung 110kv 6 2.3. C«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y 7 2.4. Phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y 8 2.5. C«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng 9 3. Mét sè nhËn xÐt chung 10 Ch­¬ng II 11 I. §Ò xuÊt ph­¬ng ¸n 12 1.1. Ph­¬ng ¸n 1 12 1.2. Ph­¬ng ¸n 2 13 1.3. Ph­¬ng ¸n 3 13 1.4. Ph­¬ng ¸n 4 14 II. tÝnh to¸n chän m¸y biÕn ¸p cho c¸c ph­¬ng ¸n 15 1. Ph­¬ng ¸n 1 15 1.1. Chän m¸y biÕn ¸p 15 1.2. Ph©n bè c«ng suÊt cho c¸c MBA 16 1.3. KiÓm tra qu¸ t¶i cña c¸c MBA 17 1.4. TÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng 20 1.5. TÝnh dßng ®iÖn c­ìng bøc cña c¸c m¹ch 22 2. Ph­¬ng ¸n 2 23 2.1. Chän m¸y biÕn ¸p 23 2.2. Ph©n bè c«ng suÊt cho c¸c MBA 25 2.3. KiÓm tra qu¸ t¶i cña c¸c MBA 24 2.4. TÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng 27 2.5. TÝnh dßng ®iÖn c­ìng bøc cña c¸c m¹ch 29 Ch­¬ng III 31 I. ph­¬ng ¸n 1 31 1. X¸c ®Þnh ®iÓm ng¾n m¹ch tÝnh to¸n 31 2. x¸c ®Þnh ®iÖn kh¸ng cña c¸c phÇn tö 32 3. x¸c ®Þnh dßng ng¾n m¹ch 34 3.1. Ng¾n m¹ch t¹i N-1 34 3.2. Ng¾n m¹ch t¹i N-2 36 3.3. Ng¾n m¹ch t¹i N-3 38 3.4. Ng¾n m¹ch t¹i N-3’ 38 3.5. Ng¾n m¹ch t¹i N-4 40 4. Chän M¸y C¾t §iÖn 41 II. ph­¬ng ¸n 2 42 1. X¸c ®Þnh ®iÓm ng¾n m¹ch tÝnh to¸n 42 2. x¸c ®Þnh ®iÖn kh¸ng cña c¸c phÇn tö 42 3. x¸c ®Þnh dßng ng¾n m¹ch 42 3.1. Ng¾n m¹ch t¹i N-1 42 3.2. Ng¾n m¹ch t¹i N-2 45 3.3. Ng¾n m¹ch T¹i N-3 46 3.4. Ng¾n m¹ch t¹i N-3’ 47 3.5. Ng¾n m¹ch T¹i N-4 49 4. Chän M¸y C¾t §iÖn 50 Ch­¬ng IV 51 I. pH¦¥NG ¸N 1 52 1. TÝnh Vèn §Çu T­ Cña ThiÕt BÞ 52 1.1. Vèn §Çu T­ Mua M¸y BiÕn ¸p 52 1.2. Vèn §Çu T­ X©y Dùng C¸c M¹ch ThiÕt BÞ Ph©n Phèi 53 2. TÝnh PhÝ Tæn VËn Hµnh Hµng N¨m 53 3. Chi PhÝ TÝnh To¸n Cña Ph­¬ng ¸n 54 i. pH¦¥NG ¸N 2 54 1. TÝnh Vèn §Çu T­ Cña ThiÕt BÞ 54 1.1. Vèn §Çu T­ Mua M¸y BiÕn ¸p 54 1.2. Vèn §Çu T­ X©y Dùng C¸c M¹ch ThiÕt BÞ Ph©n Phèi 55 2. TÝnh PhÝ Tæn VËn Hµnh Hµng N¨m 55 3. Chi PhÝ TÝnh To¸n Cña Ph­¬ng ¸n 56 III. so s¸nh kinh tÕ - kü thuËt chän ph­¬ng ¸n tèi ­u 56 1. KÕt LuËn VÒ TÝnh To¸n Kinh TÕ 56 2. So S¸nh VÒ MÆt Kü ThuËt 56 3. KÕt luËn 56 Ch­¬ng V 57 1. Chän d©y dÉn Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t 57 1.1. §­êng D©y KÐp 57 1.2. §­êng D©y §¬n 58 2. Chän thanh dÉn, thanh gãp 59 2.1. Chän Thanh DÉn Cøng 60 2.2. Chän D©y DÉn Vµ Thanh Gãp MÒm PhÝa Trung ¸p 62 2.3. Chän D©y DÉn Vµ Thanh Gãp MÒm PhÝa Cao ¸p 64 3. Chän sø ®ì thanh dÉn cøng 66 4. Chän m¸y c¾t ®iÖn 66 5. Chän dao c¸ch ly 67 6. Chän kh¸ng §iÖn phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t 67 7. Chän m¸y biÕn dßng §iÖn 70 7.1. CÊp §iÖn ¸p M¸y Ph¸t 70 7.2. CÊp §iÖn ¸p 110kV & 220kV 71 8. Chän m¸y biÕn ®iÖn ¸p 72 8.1. CÊp §iÖn ¸p M¸y Ph¸t 72 8.2. CÊp §iÖn ¸p Cao Vµ Trung 73 Ch­¬ng VI 74 1. s¬ ®å cung cÊp ®iÖn tù dïng 74 2. chän m¸y biÕn ¸p bËc mét 74 2. chän m¸y biÕn ¸p dù tr÷ 75 3. chän m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c bËc hai 75 4. Chän m¸y c¾t M¹ch tù dïng 75 4.1. Chän MC - 1 75 4.2. Chän MC - 2 76 tµi liÖu tham kh¶o 77 ch­¬ng i tÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt Chän m¸y ph¸t ®iÖn C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng ®iÖn lµ rÊt cÇn thiÕt ®¶m b¶o cho hÖ thèng lµm viÖc æn ®Þnh, tin cËy vµ ®¶m b¶o chÊt l­îng ®iÖn n¨ng. C«ng suÊt do nhµ m¸y ®iÖn ph¸t ra ph¶i c©n b»ng víi c«ng suÊt yªu cÇu cña phô t¶i. Trong thùc tÕ l­îng ®iÖn n¨ng lu«n thay ®æi do vËy ng­êi ta ph¶i dïng ph­¬ng ph¸p thèng kª dù b¸o lËp nªn ®å thÞ phô t¶i, nhê ®ã ®Þnh ra ph­¬ng ph¸p vËn hµnh tèi ­u, chän s¬ ®å nèi ®iÖn phï hîp, ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ... 1. chän m¸y ph¸t ®iÖn Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ phÇn ®iÖn cho nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cã c«ng suÊt 200MW, gåm 4 m¸y ph¸t ®iÖn 4 x 50MW, , U®m = 10,5kV. Chän m¸y ph¸t ®iÖn lo¹i  cã c¸c th«ng sè : b¶ng 1.1 SF®m MVA  PF®m MW  cos(®m  UF®m kV  I®m kA  Xd’’  Xd’  Xd   62,5  50  0,8  10,5  5,73  0,135  0,3  1,84   2. TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt XuÊt ph¸t tõ ®å thÞ phô t¶i ngµy ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p theo phÇn tr¨m c«ng suÊt t¸c dông cùc ®¹i Pmax vµ hÖ sè c«ng suÊt cos( cña phô t¶i t­¬ng øng, ta x©y dùng ®­îc ®å thÞ phô t¶i c¸c cÊp ®iÖn ¸p vµ toµn nhµ m¸y theo c«ng suÊt biÓu kiÕn. 2.1. phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t bao gåm: 1 ®­êng d©y kÐp x 3,2MW x 4km 6 ®­êng d©y ®¬n x 1MW x 3km Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t cã PUFmax= 9,2MW, cos( = 0,8. Suy ra:  Tõ ®å thÞ phô t¶i tÝnh theo %Pmax, ta tÝnh ®­îc nhu cÇu c«ng suÊt t¹i tõng thêi ®iÓm trong ngµy:  KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho ta b¶ng c©n b»ng c«ng suÊt cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t : b¶ng 1.2 Thêi gian, h C«ng suÊt  0 - 6  6 - 10  10 - 14  14 -18  18 - 24   p, %  55  80  100  90  65   PUF , MW  5,06  7,36  9,2  8,28  5,98   SUF , MVA  6,325  9,2  11,5  10,35  7,475   §å thÞ phô t¶i ®iÖn ¸p m¸y ph¸t:  H×nh 1.1 2.2. phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p trung 110kv Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p trung bao gåm 1 ®­êng d©y kÐp vµ 4 ®­êng d©y ®¬n víi c«ng suÊt c¸c m¹ch nh­ nhau. Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p trung cã PUTmax= 110MW, cos( = 0,8. Suy ra:  Tõ ®å thÞ phô t¶i tÝnh theo %Pmax, ta tÝnh ®­îc nhu cÇu c«ng suÊt t¹i tõng thêi ®iÓm trong ngµy:  KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho ta b¶ng c©n b»ng c«ng suÊt cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t : b¶ng 1.3 Thêi gian, h C«ng suÊt  0 - 4  4 - 10  10 - 14  14 -18  18 - 24   p, %  70  85  95  100  75   PUT , MW  77  93,5  104,5  110  82,5   SUT , MVA  96,25  116,875  130,625  137,5  103,125   §å thÞ phô t¶i ®iÖn ¸p trung  H×nh 1.2 2.3. c«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y NhiÖm vô thiÕt kÕ ®· cho nhµ m¸y gåm 4 tæ m¸y ph¸t nhiÖt ®iÖn cã : PF = 50 MW, cos( = 0,8. Do ®ã c«ng suÊt biÓu kiÕn cña mçi tæ m¸y lµ :  Tæng c«ng suÊt ®Æt cña toµn nhµ m¸y lµ:   Tõ biÓu ®å ph¸t c«ng suÊt cña nhµ m¸y, ta tÝnh ®­îc c«ng suÊt ph¸t ra cña nhµ m¸y t¹i tõng thêi ®iÓm trong ngµy:  KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho ta b¶ng c©n b»ng c«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y: b¶ng 1.4 Thêi gian, h C«ng suÊt  0 – 8  8 – 12  12 – 14  14 -20  20 – 24   p, %  70  90  100  85  70   PNM , MW  140  180  200  170  140   SNM , MVA  175  225  250  212,5  175   §å thÞ ph¸t c«ng suÊt cña nhµ m¸y:  H×nh 1.3 2.4. phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y chiÕm 8% ®iÖn n¨ng ph¸t ra cña nhµ m¸y. Nh­ vËy l­îng tù dïng cña nhµ m¸y t¹i mçi thêi ®iÓm trong ngµy:  trong ®ã: SNM : c«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y,  α : tù dïng nhµ m¸y,  KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho ta b¶ng c©n b»ng c«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y: b¶ng 1.5 Thêi gian, h C«ng suÊt  0 – 8  8 – 12  12 – 14  14 -20  20 – 24   SNM , MVA  175  225  250  212,5  175   STD , MVA  16,4  18,8  20  18,2  16,4   §å thÞ phô t¶i tù dïng:  H×nh 1.4 2.5. c«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng Nhµ m¸y ph¸t c«ng suÊt lªn hÖ thèng qua 2 lé ®­êng d©y 220kV, chiÒu dµi mçi lé 80km. C«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng ®­îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc:  trong ®ã:  : c«ng suÊt ®Æt cña toµn nhµ m¸y. Dùa vµo c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n tr­íc ta tÝnh ®­îc c«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng cña nhµ m¸y t¹i tõng thêi ®iÓm trong ngµy. KÕt qu¶ tÝnh ë trong b¶ng 1.6 b¶ng 1.6 Thêi gian, h  0_4  4_6  6_8  8_10  10_12  12_14  14_18  18_20  20_24   SNM , MVA  175  175  175  225  225  250  212,5  212,5  175   SUF , MVA  6,32  6,32  9,2  9,2  11,5  11,5  10,35  7,47  7,47   SUT , MVA  96,25  116,87  116,87  116,87  130,62  130,62  137,5  103,12  103,12   STD , MVA  16,4  16,4  16,4  18,8  18,8  20  18,2  18,2  16,4   SVHT , MVA  56,02  35,4  32,52  80,12  64,07  87,87  46,45  83,7  48   §å thÞ phô t¶i tæng hîp toµn nhµ m¸y:  H×nh 1.5 3. Mét sè nhËn xÐt chung VÒ tÝnh chÊt phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p: Ta thÊy phô t¶i ph©n bè kh«ng ®Òu ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p:   Phô t¶i ë cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t nhá h¬n 15% c«ng suÊt cña mét tæ m¸y. Nhµ m¸y kh«ng cã phô t¶i ë cÊp ®iÖn ¸p cao. Nhµ m¸y cã ®ñ kh¶ n¨ng cung cÊp cho phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p. VÒ vai trß cña nhµ m¸y ®èi víi hÖ thèng: C«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y: 4 x 50MW C«ng suÊt hÖ thèng (kh«ng kÓ nhµ m¸y ®ang thiÕt kÕ):  Dù tr÷ c«ng suÊt hÖ thèng lµ 15%, tøc:  C«ng suÊt cùc ®¹i nhµ m¸y ph¸t lªn hÖ thèng lµ: tøc lµ chiÕm  c«ng suÊt dù tr÷ quay cña hÖ thèng vµ chiÕm  c«ng suÊt toµn hÖ thèng. Kh¶ n¨ng ph¸t triÓn cña nhµ m¸y trong t­¬ng lai Nhµ m¸y cã kh¶ n¨ng më réng trong t­¬ng lai vµ t¨ng l­îng c«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng vµ ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i. Ch­¬ng II CHän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh cña nhµ m¸y ®iÖn Chän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh lµ mét trong nh÷ng kh©u quan träng nhÊt trong viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn. C¸c ph­¬ng ¸n ®Ò xuÊt ph¶i ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc, tin cËy cho c¸c phô t¶i, thÓ hiÖn ®­îc tÝnh kh¶ thi vµ tÝnh kinh tÕ. I. §Ò xuÊt ph­¬ng ¸n Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë ch­¬ng I ta cã mét sè nhËn xÐt sau: §©y lµ nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t nhá h¬n 15% c«ng suÊt cña nhµ m¸y ®iÖn, nªn kh«ng dïng thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t. Phô t¶i tù dïng lÊy tõ ®Çu cùc m¸y ph¸t. Do c¸c cÊp ®iÖn 220kV vµ 110kV ®Òu cã trung tÝnh nèi ®Êt trùc tiÕp, mÆt kh¸c hÖ sè cã lîi ( = 0,5 nªn ta dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu võa ®Ó truyÒn t¶i c«ng suÊt liªn l¹c gi÷a c¸c cÊp ®iÖn ¸p võa ®Ó ph¸t c«ng suÊt lªn hÖ thèng.  mµ S®mF = 62,5 MVA, cho nªn ghÐp 1 ®Õn 2 bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y bªn trung ¸p. Víi c¸c nhËn xÐt trªn ta cã c¸c ph­¬ng ¸n nèi ®iÖn cho nhµ m¸y nh­ sau: 1.1. Ph­¬ng ¸n 1  NhËn xÐt: Ph­¬ng ¸n nµy cã hai bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y nèi lªn thanh gãp ®iÖn ¸p 110kV ®Ó cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i 110kV. Hai bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c gi÷a c¸c cÊp ®iÖn ¸p, võa lµm nhiÖm vô ph¸t c«ng suÊt lªn hÖ thèng, võa truyÒn t¶i c«ng suÊt thõa hoÆc thiÕu cho phÝa 110kV. Phô t¶i ®Þa ph­¬ng UF ®­îc cung cÊp ®iÖn qua hai m¸y biÕn ¸p nèi víi hai cùc m¸y ph¸t ®iÖn F1, F2. ¦u ®iÓm: - Sè l­îng vµ chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p Ýt, c¸c m¸y biÕn ¸p 110kV cã gi¸ thµnh h¹ h¬n gi¸ m¸y biÕn ¸p 220kV. - VËn hµnh ®¬n gi¶n, linh ho¹t ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc. Nh­îc ®iÓm: - Tæn thÊt c«ng suÊt lín khi STmin. 1.2. Ph­¬ng ¸n 2  NhËn xÐt: Ph­¬ng ¸n 2 kh¸c víi ph­¬ng ¸n 1 ë chç chØ cã mét bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y nèi lªn thanh gãp 110 kV. Nh­ vËy ë phÝa thanh gãp 220 kV cã ®Êu thªm mét bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y. Phô t¶i ®Þa ph­¬ng UF ®­îc cung cÊp ®iÖn qua hai m¸y biÕn ¸p nèi víi hai cùc m¸y ph¸t ®iÖn F1, F2. ¦u ®iÓm: - Bè trÝ nguån vµ t¶i c©n ®èi - C«ng suÊt truyÒn t¶i tõ cao sang trung qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu nhá nªn tæn thÊt c«ng suÊt nhá. - §¶m b¶o vÒ mÆt kü thuËt, cung cÊp ®iÖn liªn tôc - VËn hµnh ®¬n gi¶n Nh­îc ®iÓm: - Cã mét bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p bªn cao nªn ®¾t tiÒn h¬n. 1.3. Ph­¬ng ¸n 3  NhËn xÐt: Nhµ m¸y dïng bèn bé m¸y ph¸t- m¸y biÕn ¸p: hai bé nèi víi thanh gãp 220kV, hai bé nèi víi thanh gãp 110kV. Dïng hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®Ó liªn l¹c gi­a thanh gãp UC vµ thanh gãp UT ®ång thêi ®Ó cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t UF . ¦u ®iÓm: - Còng ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc Nh­îc ®iÓm: - Sè l­îng m¸y biÕn ¸p nhiÒu ®ßi hái vèn ®Çu t­ lín, ®ång thêi trong qu¸ tr×nh vËn hµnh x¸c suÊt sù cè m¸y biÕn ¸p t¨ng, tæn thÊt c«ng suÊt lín. - Khi sù cè bé bªn trung th× m¸y biÕn ¸p tù ngÉu chÞu t¶i qua cuén d©y chung lín so víi c«ng suÊt cña nã. 1.4. Ph­¬ng ¸n 4  NhËn xÐt Nhµ m¸y dïng bèn bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p nèi vµo thanh gãp 110kV vµ dïng hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c gi÷a c¸c cÊp ®iÖn ¸p vµ cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t. ¦u ®iÓm: - §¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc - Do tÊt c¶ c¸c m¸y biÕn ¸p ®Òu nèi vÒ phÝa 110kV nªn gi¶m ®­îc vèn ®Çu t­ so víi ph­¬ng ¸n 1. Nh­îc ®iÓm: - Do tÊt c¶ c¸c m¸y biÕn ¸p ®Òu nèi vµo phÝa 220kV, nªn ®Ó ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho phÝa 110 kV c«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu cã thÓ ph¶i lín h¬n so víi c¸c ph­¬ng ¸n kh¸c. Khi cã ng¾n m¹ch xÈy ra ë thanh gãp hÖ thèng th× dßng ®iÖn ng¾n m¹ch lín g©y nguy hiÓm cho thiÕt bÞ. - Tæn thÊt c«ng suÊt lín. KÕt luËn Qua 4 ph­¬ng ¸n ®· ®­îc ®­a ra ë trªn ta cã nhËn xÐt r»ng 2 ph­¬ng ¸n 1 vµ 2 ®¬n gi¶n vµ kinh tÕ h¬n so víi c¸c ph­¬ng ¸n cßn l¹i. H¬n n÷a, nã vÉn ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc; an toµn cho c¸c phô t¶i vµ tho¶ m·n c¸c yªu cÇu kü thuËt. Do ®ã ta sÏ gi÷ l¹i ph­¬ng ¸n 1 vµ ph­¬ng ¸n 2 ®Ó tÝnh to¸n kinh tÕ vµ kü thuËt nh»m chän ®­îc s¬ ®å nèi ®iÖn tèi ­u cho nhµ m¸y ®iÖn. II. tÝnh to¸n chän m¸y biÕn ¸p cho c¸c ph­¬ng ¸n 1. Ph­¬ng ¸n 1  1.1. Chän M¸y BiÕn ¸p Chän MBA 2 cuén d©y B3, B4 M¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn B3, B4 ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn:  C¸c m¸y ph¸t F3 vµ F4 cã c«ng suÊt ph¸t ®Þnh møc:  Do ®ã ta cã thÓ chän ®­îc MBA B3 vµ B4 cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt: b¶ng 2.1 Lo¹i MBA  S®m MVA  §A cuén d©y, kV  Tæn thÊt, kW  UN%  I0%     C  H  (P0  (PN     TPДЦH  63  115  10,5  59  245  10,5  0,6   Chän MBA tù ngÉu B1, B2 M¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1, B2 ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn:  Víi ( lµ hÖ sè cã lîi cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu:  Do ®ã :  Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn ta chän m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ba pha cho mçi m¸y biÕn ¸p B1, B2: b¶ng 2.2 Lo¹i MBA  S®m MVA  §A cuén d©y, kV  Tæn thÊt, kW  UN%  I0%     C  T  H  (P0  (PN  C-T  C-H  T-H          C-T  C-H  T-H       ATДЦTH  125  230  121  11  75  290  145  145  11  31  19  0,6   1.2. Ph©n Bè C«ng SuÊt Cho C¸c MBA §èi víi m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y B3 vµ B4 §Ó vËn hµnh kinh tÕ vµ thuËn tiÖn, ®èi víi bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y, ta cho ph¸t hÕt c«ng suÊt tõ 0 - 24h lªn thanh gãp, tøc lµ lµm viÖc liªn tôc víi phô t¶i b»ng ph¼ng. Khi ®ã c«ng suÊt t¶i qua mçi m¸y biÕn ¸p b»ng:  §èi víi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1 vµ B2 - C«ng suÊt qua cuén d©y ®iÖn ¸p cao ®­îc ph©n bè theo biÓu thøc sau :  - C«ng suÊt qua cuén d©y ®iÖn trung ®­îc ph©n bè theo biÓu thøc sau :  - C«ng suÊt qua cuén d©y ®iÖn ¸p h¹ ®­îc ph©n bè theo biÓu thøc sau : KÕt qu¶ tÝnh to¸n ph©n bè c«ng suÊt cho c¸c cuén d©y cña B1, B2 ®­îc ghi trong b¶ng: b¶ng 2.3 SB.C , MVA  28,01  17,7  16,26  40,06  32,03  43,93  23,22  41,85  24   SB.T , MVA  -9,37  0,93  0,93  0,93  7,81  7,81  11,25  -5,93  -5,93   SB.H , MVA  16,63  18,63  17,20  41  39,85  51,74  34,47  35,91  18,06   DÊu “ - ” tr­íc c«ng suÊt cña cuén d©y trung cã nghÜa lµ chØ chiÒu truyÒn t¶i c«ng suÊt tõ cuén trung sang cuén cao ¸p. 1.3. KiÓm Tra Qu¸ T¶i Cña C¸c MBA C¸c m¸y biÕn ¸p nèi bé B3 vµ B4 V× 2 m¸y biÕn ¸p nµy ®· ®­îc chän lín h¬n c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y ph¸t ®iÖn. §ång thêi tõ 0 - 24h lu«n cho 2 bé nµy lµm viÖc víi phô t¶i b»ng ph¼ng nh­ ®· tr×nh bµy trong phÇn tr­íc, nªn ®èi víi 2 m¸y biÕn ¸p B3 vµ B4 ta kh«ng cÇn ph¶i kiÓm tra qu¸ t¶i. C¸c m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B1 vµ B2 Qu¸ t¶i b×nh th­êng - Tõ b¶ng ph©n bè c«ng suÊt c¸c cuén d©y cña tù ngÉu ta thÊy trong nh÷ng kho¶ng thêi gian tõ 0 - 4h vµ tõ 18 - 24h: chÕ ®é lµm viÖc cña tù ngÉu lµ c«ng suÊt ®­îc truyÒn tõ , phô t¶i phÝa cao lµ lín nhÊt. Do ®ã c«ng suÊt qua cuén nèi tiÕp lµ lín nhÊt vµ ®iÒu kiÖn kiÓm tra qu¸ t¶i b×nh th­êng lµ:  C«ng suÊt tÝnh to¸n cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu:  HÖ sè qu¸ t¶i b×nh th­êng:  Do hÖ sè c«ng suÊt  nªn c«ng suÊt qua cuén d©y nèi tiÕp:  Do ®ã:  nªn khi lµm viÖc b×nh th­êng trong nh÷ng kho¶ng thêi gian trªn m¸y biÕn ¸p tù ngÉu kh«ng bÞ qu¸ t¶i - Trong c¸c kho¶ng thêi gian cßn l¹i: chÕ ®é lµm viÖc cña tù ngÉu lµ c«ng suÊt ®­îc truyÒn tõ , phô t¶i phÝa h¹ lµ lín nhÊt. Do ®ã c«ng suÊt qua cuén h¹ lµ lín nhÊt vµ ®iÒu kiÖn kiÓm tra qu¸ t¶i b×nh th­êng lµ:  Ta cã  nªn khi lµm viÖc b×nh th­êng trong nh÷ng kho¶ng thêi gian trªn m¸y biÕn ¸p tù ngÉu kh«ng bÞ qu¸ t¶i Nh­ vËy m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc qu¸ t¶i b×nh th­êng. Qu¸ t¶i sù cè XÐt tr­êng hîp sù cè m¸y biÕn ¸p nèi bé B4 Khi ®ã do  nªn l­îng c«ng suÊt lín nhÊt t¶i qua mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®Ó ®­a sang trung ¸p lµ:  C«ng suÊt t¶i qua cuén h¹ cùc ®¹i lµ:   Suy ra l­îng c«ng suÊt cùc ®¹i truyÒn qua mçi m¸y biÕn ¸p lªn cao ¸p:  Nh­ vËy m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµm viÖc theo chÕ ®é truyÒn c«ng suÊt, phô t¶i phÝa h¹ lµ lín nhÊt. Do ®ã c«ng suÊt qua cuén h¹ lµ lín nhÊt vµ ®iÒu kiÖn kiÓm tra qu¸ t¶i sù cè lµ:  trong ®ã: HÖ sè qu¸ t¶i sù cè:  Ta nhËn thÊy  nªn m¸y biÕn ¸p tù ngÉu kh«ng bÞ qu¸ t¶i sù cè. XÐt tr­êng hîp sù cè m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B2. - Trong kho¶ng thêi gian tõ 0 - 4h vµ tõ 18 - 24h: , chÕ ®é lµm viÖc cña tù ngÉu lµ c«ng suÊt ®­îc truyÒn tõ , phô t¶i phÝa cao lµ lín nhÊt. Do ®ã c«ng suÊt qua cuén nèi tiÕp lµ lín nhÊt vµ ®iÒu kiÖn kiÓm tra qu¸ t¶i sù cè lµ:  C«ng suÊt qua cuén d©y nèi tiÕp:  L­îng c«ng suÊt thõa cùc ®¹i bªn trung ¸p lµ:  C«ng suÊt t¶i tõ m¸y ph¸t qua cuén h¹ cña tù ngÉu cùc ®¹i ®· tÝnh ë phÇn tr­íc b»ng:  Suy ra c«ng suÊt lín nhÊt t¶i qua cuén h¹:  Ta thÊy:  nªn m¸y biÕn ¸p kh«ng bÞ qu¸ t¶i sù cè. - Trong c¸c kho¶ng thêi gian cßn l¹i: , l­îng c«ng suÊt lín nhÊt t¶i qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®Ó ®­a sang trung ¸p lµ:  C«ng suÊt t¶i qua cuén h¹ cùc ®¹i ®· tÝnh trong phÇn tr­íc lµ:   L­îng c«ng suÊt cÇn t¶i qua tù ngÉu tõ cao ¸p sang trung ¸p lµ:  Nh­ vËy chÕ ®é lµm viÖc cña tù ngÉu lµ c«ng suÊt ®­îc truyÒn tõ , phô t¶i phÝa trung lµ lín nhÊt. Do ®ã c«ng suÊt qua cuén chung lµ lín nhÊt vµ ®iÒu kiÖn kiÓm tra qu¸ t¶i b×nh th­êng lµ:  Do hÖ sè c«ng suÊt  nªn c«ng suÊt qua cuén chung b»ng:  Suy ra l­îng c«ng suÊt lín nhÊt t¶i qua cuén chung:   Ta nhËn thÊy nªn m¸y biÕn ¸p tù ngÉu kh«ng bÞ qu¸ t¶i sù cè. Tãm l¹i, c¸c m¸y biÕn ¸p ®· chän hoµn toµn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i b×nh th­êng lÉn qu¸ t¶i sù cè. 1.4. TÝnh Tæn ThÊt §iÖn N¨ng Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn B3 vµ B4 Do bé m¸y biÕn ¸p - m¸y ph¸t lµm viÖc víi phô t¶i b»ng ph¼ng trong suèt c¶ n¨m  nªn tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong mçi m¸y biÕn ¸p hai d©y cuèn cã hai cuén d©y ph©n chia ®iÖn ¸p lµ:  trong ®ã:  : tæn thÊt kh«ng t¶i cña m¸y biÕn ¸p, kW  : tæn thÊt ng¾n m¹ch cña m¸y biÕn ¸p, kW  : c«ng suÊt cuén cao cùc ®¹i,   : c«ng suÊt cuén h¹ cùc ®¹i,   : c«ng suÊt cña bé m¸y biÕn ¸p – m¸y ph¸t, kVA  : c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p, kVA  : tæn thÊt ng¾n m¹ch cuén cao,   : tæn thÊt ng