Điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu được trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước và đời sống xã hội. Ngày nay, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật thì nhu cầu về điện năng cho mọi hoạt động của con người trên mọi lĩnh vực ngày càng cao hơn. Sự phát triển điện năng thể hiện sự phát triển về kinh tế, khoa học - kỹ thuật của một quốc gia. Sự phát triển này đi trước một bước so với các nền khinh tế khác.
Cùng với sự phát triển các hệ thống năng lượng quốc gia, ở nước ta ngày càng phát triển nhiều nhà máy điện có công suất lớn nhằm cung cấp đủ năng lượng điện cho sự phát triển của đất nước. Việc giải quyết đúng đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật trong thiết kế, xây dựng và vận hành sẽ mang lại những lợi ích không nhỏ đối với nền kinh tế quốc dân nói chung và đối với hệ thống điện nói riêng. Nhà máy điện là nơi cung cấp điện chủ yếu cho hệ thống điện. Do đó, nhiệm vụ đặt ra hàng đầu đối với người kỹ sư điện là nghiên cứu thiết kế và vận hành hệ thống điện an toàn kinh tế và độ tin cậy cao.
133 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 1977 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án nhiệt điện ngưng hơi 240MW, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu được trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước và đời sống xã hội. Ngày nay, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật thì nhu cầu về điện năng cho mọi hoạt động của con người trên mọi lĩnh vực ngày càng cao hơn. Sự phát triển điện năng thể hiện sự phát triển về kinh tế, khoa học - kỹ thuật của một quốc gia. Sự phát triển này đi trước một bước so với các nền khinh tế khác.
Cùng với sự phát triển các hệ thống năng lượng quốc gia, ở nước ta ngày càng phát triển nhiều nhà máy điện có công suất lớn nhằm cung cấp đủ năng lượng điện cho sự phát triển của đất nước. Việc giải quyết đúng đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật trong thiết kế, xây dựng và vận hành sẽ mang lại những lợi ích không nhỏ đối với nền kinh tế quốc dân nói chung và đối với hệ thống điện nói riêng. Nhà máy điện là nơi cung cấp điện chủ yếu cho hệ thống điện. Do đó, nhiệm vụ đặt ra hàng đầu đối với người kỹ sư điện là nghiên cứu thiết kế và vận hành hệ thống điện an toàn kinh tế và độ tin cậy cao.
CHƯƠNG I
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN
1-1 Chọn máy phát điện :
- Theo nhiệm vụ thiết kế là thiết kế phần máy điện trong nhà máy điện kiểu : NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI . Do đó ta chọn máy phát điện là kiểu tua bin hơi.
- Với công suất nhà máy và mỗi tổ máy đã có nên ta chỉ việc chọn máy phát có công suất tương ứng. Để thuận tiện ta chọn máy phát có công suất cùng loại .
- Chọn điện áp định mức lớn thì dòng điện định mức, dòng điện ngắn mạch ở điện áp này sẽ nhỏ và do đó dễ dàng chọn các khí cụ điện hơn.
- Ta chọn cấp điện áp máy phát là 10.5 KV vì với cấp điện áp này rất thông dụng cho nên dễ chọn các thiết bị đi kèm.
- Theo hướng dẫn “ Thiết kế Nhà Máy Điện và Trạm Biến Áp “ của PGS. Nguyễn Hữu Khái ta chọn máy phát có công suất như sau :
Loại
máy phát
Thông số định mức
Điện kháng tương đối
N
(V/ph)
S
(MVA)
P
(M W)
U
(KV)
Cos
I
(KA)
x”d
x’d
xd
TB0-50
3600
62,5
50
6,3
0,8
5,73
0,135
0,3
1,84
Bảng 1-1
Như vậy công suất đặt của toàn nhà máy là :
SNM = SdmFi = 62,5.5 = 312,5 [MVA]
1-2 Tính toán cân bằng công suất của nhà máy :
Việc tính toán cân bằng công suất trong nhà máy điện nhằm giúp ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng cho máy điện. Như vậy dựa vào đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp ta sẽ tiến hành tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà máy theo thời gian hành ngày.
1-2-1 Phụ tải cấp điện áp máy phát (10,5KV)
Ta có : Pmax = 80 MW
Hệ số công suất cos = 0,85
Công suất biểu kiến cực đại
SFmax = = = 94,12 [MVA]
Đồ thị phụ tải như hình 1.
Công suất cấp điện áp máy phát được tính theo công thức
SVF(t) = P % (t) . (1.1)
Dựa vào đồ thị phụ tải hình 1 và công thức (1.1) ta tính phân bố công suất cho phụ tải cấp điện áp máy phát theo bảng 1-2.
Bảng 1-2
t(h)
0 4
4 8
8 16
16 18
18 24
P %(t)
70
80
100
80
70
SUF(t) (MVA)
65,88
75,29
94,12
75,29
65,88
1-2-2 Phụ tải cấp điện áp trung (110KV)
Ta có : Công suất cực đại Pmax = 80MW
Hệ số công suất cos = 0,8
Công suất biểu kiến cực đại
STmax = = = 100 [MVA]
Đồ thị phụ tải hình 2
Công suất cấp điện áp trung được tính theo công thức :
SUT(t) = P %(t) . (1-2)
Dựa vào đồ thị hình 2 và công thức (1-2) ta tính phân bố công suất cho phụ tải cấp điện áp trung theo bảng 1-3
Bảng 1-3
t(h)
0 4
4 8
8 16
16 20
20 24
P %(t)
80
90
100
90
80
SUT(t) (MVA)
80
90
100
90
80
1-2-3 Phụ tải cấp điện áp cao (220 KV)
Ta có Pmax = 40 MW
Hệ số công suất cos = 0,8
SCmax = = = 50 [MVA]
Đồ thị phụ tải như hình 3
Công suất cấp điện áp cao được tính theo công thức :
SUC(t) =P % . (1-3)
Dựa vào đồ thị phụ tải hình 3 và công thức (1-3) ta tính phân bố công suất cho phụ tải cấp điện áp cao theo bảng
Bảng 1-4
t(h)
0 12
12 16
16 24
P %(t)
100
80
60
SUC(t) (MVA)
50
40
30
1-2-4 Công suất tự dùng của nhà máy :
Ta có thể xác định công suất tự dùng của nhà máy một cách gần đúng theo công thức sau :
Std(t) = Stdmax.(0,4 + 0,6) [MVA]
Stdmax : Công suất tự dùng cực đại của nhà máy
Stdmax = %.SNM
SF(t) : Công cuất phát của nhà máy tại thời điểm (t)
: Hệ số phần trăm lượng điện tự dùng, = 6 %
SNM : Công suất đặt của toàn nhà máy
SF(t) SUF(t) + SUT(t) + SUC(t)
Dựa vào kết quả tính toán công suất của các cấp điện áp theo từng thời điểm ta tính được công suất tự dùng của nhà máy theo bảng 1-5
Bảng 1-5
t(h)
04
48
812
1216
1618
1820
2024
SF(t)
195,88
215,29
244,12
234,12
195,29
185,88
175,88
Std(t) (MVA)
14,55
15,25
16,26
15,93
15,55
14,19
13,83
1-2-5. Công suất dự trữ của toàn hệ thống ;
Công suất dự trữ của toàn hệ thống được tính theo công thức sau :
SdtHT = Sdt% . SHT + SNM – (SUFmax + SUTmax + SUCmax + Stdmax)
= 0,06.1500 + 312,5 – (94,12 + 100 + 50 + 16,26)
= 142,12 [MVA]
1-2-6. Bảng cân bằng công suất toàn nhà máy :
Lượng công suất nhà máy phát ra lá để cung cấp cho phụ tải ở các cấp điện áp và phụ tải tự dùng. Như vây lượng công suất thừa còn lại được tính theo công thức sau :
Sthừa(t) = SNM - Spt
Spt = SUF(t) + SUT(t) + SUC(t) + Std(t)
Qua các bước tính toán như trên ta lập được bảnh số liệu cân bằng công suất của toàn nhà máy theo từng thời điểm như bảng 1-6
Bảng 1-6
t(h)
04
48
812
1216
1618
1820
2024
SUF(t)[MVA]
65,88
75,29
94,12
94,12
75,29
75,29
65,88
SUT(t)[MVA]
80
90
100
100
90
90
80
SUC(t)[MVA]
50
50
50
40
30
30
30
Std(t)[MVA]
14,55
15,25
16,26
15,93
15,55
14,19
13,83
Spt(t)[MVA]
210,43
230,54
260,38
250,05
210,84
209,58
189,71
SNM(t)[MVA]
312,5
312,5
312,5
312,5
312,5
312,5
312,5
Sthừa (t)[MVA]
102,07
81,96
52,12
62,45
101,66
102,92
122,79
1-2-7 Đồ thị phụ tải :
Từ bảng số liệu tổng của nhà máy phát ra theo thời gian hàng ngày ở bảng 1-6.
Ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng như sau :
Trong đó :
1: Đồ thị phụ tải tự dùng
2: Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao
3: Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung
4: Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát
5: Đồ thị phụ tải tổng
6: Đồ thị phụ tải do nhà máy phát ra.
1-2-8. Nhận xét và kết luận :
Đối với công suất đặt của nhà máy mà ta đang thiết kế là 312,5[KVA] , phụ tải cực đại ở các cấp điện áp chiếm tỷ lệ là :
Cấp điện áp cao (220KV)
%SUCmax = . 100 = . 100 = 16 %
Cấp điện áp trung (110 KV) :
%SUTmax = . 100 = . 100 = 32 %
Cấp điện áp máy phát (10,5 KV)
%SUFmax = . 100 = . 100 = 30,12 %
Phụ tải tự dùng (10,5 KV)
%STDmax = . 100 = . 100 = 5,2 %
Tổng phụ tải cực đại chiếm tỷ lệ là :
%SPTmax=%SUCmax+%SUTmax+%SUFmax+ %STDmax
= 16% + 32% + 30,12% + 5,2%
= 83,32%
Như vậy lúc phụ tải cực đại ở các cấp điện áp thì công suất của nhà máy phát ra sẽ thừa một lượng tối thiểu là :
%SThừamax = 100% - %SPtmax
= 100% - 83,32% = 16,68%
1-3. Đề xuất phương án tính toán
% Phụ tải cấp điện áp máy phát
%SUF = . 100 = . 100 = 30,12 %
%SUF = 30,12% > 15% Cho nên ta xây dựng thiết bị phân phối cấp điện áp máy phát.
1-3-1. Phương án 1 :
Mô tả phương án :
Sơ đồ gồm 3 máy phát điện nối vào hệ thống phân phối cấp điện áp máy phát. Dùng 2 MBA tự ngẫu làm liên lạc cung cấp cho phụ tải và làm liên lạc giữa cấp điện áp cao và trung.
Sử dụng một bộ máy phát-máy biến áp nối vào hệ thống phân phối cấp điện áp cao và một bộ máy phát-MBA nối vào hệ thống phân phối cấp điện áp trung để cung cấp cho phụ tải này.
Ưu điểm :
Hệ thống đảm bảo điện liên tục cho các phụ tải ở các cấp điện áp.
Hệ thống phân phối cấp điện áp máy phát đơn giản.
Sơ đồ nối dây đơn giản, dễ vận hành.
Nhược điểm :
Số lượng máy biến áp nhiều (4 máy)
Sử dụng máy biến áp tự ngẫu công suất lớn nên chi phí cao.
Nối bộ lên cấp điện áp cao - trung có thể không có lợi về kinh tế.
1-3-2 Phương án 2 :
Mô tả phương án :
Sơ đồ gồm có 5 máy phát điện nối vào hệ thống phân phối cấp điện áp máy phát. Dùng 2 MBA tự ngẫu làm liên lạc cung cấp cho phụ tải và làm liên lạc giữa cấp điện áp cao và trung.
Ưu điểm :
Đảm bảo độ tin cậy và yêu cầu cung cấp điện cũng như sự liên lạc giữa các cấp điện áp trong nhà máy hay sự liên lạc giữa nhà máy với hệ thống. Số lượng máy biến áp ít, chỉ có 2 máy biến áp tự ngẫu cho nên đơn giản trong việc lắp đặt cũng như trong vận hành, giảm được diện tích lắp đặt và giảm được vốn đầu tư cho phương án. Đảm bảo được yêu cầu về kỹ thuật cũng như nguyên tắc chọn sơ đồ.
~
~
~
~
~
TBPP Uc
TBPP U
T
TBPP U
F
B
1
B
2
F
4
F
1
F
2
F
3
F
5
Nhược điểm :
Khuyết điểm chính của phương án này là việc xây dựng thanh góp cấp điện áp máy phát phức tạp và tốn kém.
Sử dụng nhiều kháng điện và thanh góp phải nối vòng
1-3-3 Phương án 3 :
Mô tả phương án :
Sơ đồ gồm 4 máy phát điện nối vào hệ thống phân phối cấp điện áp máy phát. Dùng 2 MBA tự ngẫu làm liên lạc cung cấp điện cho phụ tải và làm liên lạc giữa cấp điện áp cao - trung .
Sử dụng bộ máy phát – máy biến áp nối vào hệ thống phân phối cấp điện áp cao để cung cấp điện cho phụ tải cấp này và phát công suất thừa về hệ thống.
Ưu điểm :
Hệ thống đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải ở các cấp điện áp.
Hệ thống phân phối cấp điện áp máy phát đơn giản, không nối mạch vòng nên giảm chi phí.
Sơ đồ nối dây đơn giản, dễ thao tác và vận hành.
Nhược điểm :
Số lượng MBA nhiều (3 máy).
Sử dụng MBA công suất lớn nên chi phí cao.
Nối bộ lên cấp điện áp cao không có lợi về kinh tế vì ở cấp 220 KV thì lượng công suất cần cung cấp cho nó là thấp hơn so với 2 cấp điện áp còn lại và ở cấp này cóthể láy từ hệ thống để cung cấp.
Phương án 4 :
Mô tả sơ đồ :
Sơ đồ gồm 4 máy phát nối vào hệ thống phân phối cấp điện áp máy phát. Dùng 2 MBA TN làm liên lạc cung cấp cho phụ tải và làm liên lạc giữa cấp điện áp cao và điện áp trung.
Sử dụng bộ máy phát - BA nối vào hệ thống phânphối cấp điện áp trung để cung cấp cho phụ tải này.
Ưu điểm :
Hệ thống đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải ở các cấp điện áp.
Hệ thống phân phối cấp điện áp máy phat đơn giản. Sơ đồ nối dây đơn giản, dễ vận hành.
Nhược điểm :
Số lượng MBA nhiều (3 máy).
Sử dụng MBA TN công suất lớn nên chi phí cao.
Nối bộ lên cấp điện áp trung có thể không có lợi về khinh tế.
Nhận xét:
Qua đề xuất phương án ta chọn được phương án 1 và phương án 4.
Hai phương án này khi có sự cố một máy biến áp hoặc máy phát bị sự cố, đều đảm bảo được yêu cầu của phụ tải.
CHƯƠNG II
CHỌN MÁY BIẾN ÁP
TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
CHỌN KHÁNG ĐIỆN PHÂN ĐOẠN
2-1 Tính chọn máy biến áp :
Máy biến áp là một trong những thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện, vốn đầu tư cho MBA chiếm 1 phần khá lớn trong số vốn đầu tư của toàn bộ nhà máy điện. Vì vậy việc chọn MBA trong nhà máy điện và trạm biến áp là chọn loại số lượng và dung lượng MBA, mong muốn chọn số lượng ít, dung lượng nhỏ mà vẫn đảm bảo cung cấp điện cho PT.
Chọn máy biến áp cho phương án 1 :
1) Sơ đồ :
2) Tính chọn MBA liên lạc B1, B2 :
- Với 2 MBA này đều liên hệ từ cấp điện áp máy phát trên cao áp và trung áp nên chọn 2 MBA này như sau :
Công suất định mức của 2 MBA tự ngẫu được chọn theo công thức sau :
SdmB = SdmB (2-1)
Sthua max = Sdm - Std max - SUF min
Std max = .SdmF = 0,06.3.62,5 = 11,25 (MVA)
= = 3,75 (MVA)
Sthua max = 3.62,5 - 11,25 - 65,88 = 110,37 (MVA)
Kcl = = = 0,5
SdmB = SdmB = 110,37 (MVA)
Trong đó :
Kcl : Hệ số có lợi của MBA tự ngẫu
Sthua max : Công suất thừa lớn nhất ở thanh góp cấp điện áp máy phát.
SdmF : Công suất định mức của máy phát
SUFmin : Công suất cực tiểu ở cấp điện áp máy phát
Stdmax : Công suất tự dùng lớn nhất
Vậy ta chọn máy biến áp tự ngẫu 3 pha có các thông số như bảng 2-1.
3) Tính chọn MBA B3 và B4 :
Công suất định mức của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây B1 và B4 được chọn theo công thức sau :
SdmB = SdmB SdmF = SdmF = 62,5 (MVA)
Vậy ta chọn máy biến áp B1 , B4 có các thông số như trong bảng 2-1.
Bảng 2-1
Loại
MBA
Sdm
(MVA)
Udmcuộn dây(KV)
Tổn thất (KW)
UN %
I0 %
Giá
103
Rap
C
T
H
P0
PN
C-T
C-H
T-H
C-T
C-H
T-H
ATДЦTH
125
230
121
11
75
290
-
-
11
31
19
0,6
TДЦ
80
242
-
10,5
80
-
230
-
-
11
-
0,6
3) Kiểm tra quá tải của máy biến áp :
a) Kiểm tra quá tải bình thường :
Vì cả 2 MBA liên lạc B2, B3, và 2 MBA 3 pha 2 cuộn dây B1 và B4 được chọn có công suất định mức lớn hơn lượng công suất cực đại truyền qua MBA nên không cần kiểm tra quá tải ở chế độ làm việc bình thường.
b) Kiểm tra quá tải sự cố :
* Trường hợp sự cố bộ F1 - B1 Không cần kiểm tra quá tải sự cố vì lúc đó có hệ thống.
* Trường hợp sự cố bộ F5 - B4
Khi sự cố bộ F5 - B4 thì 3 MBA B1, B2, B3 với khả năng quá tải sự cố cho phép phải tải đủ công suất cung cấp cho phụ tải cấp điện áp trung lúc cực đại.
Điều kiện kiểm tra là :
2.K.Kcl.SdmB SUTmax - ( SUCmax - SdtHT - SbôF-B )
Với : SbôF-B = SdmF - StdmaxF
= 62,5 - .SdmF = 62,5 - 0,06.5.62,5
= 62,5 - = 58,75 (MVA)
SdtHT = Sdt%.SHT + SdmF - ( S UFmax + SUTmax - SbôF-B
+ SUCmax - S bôF-B + Stdmax)
= 0,06.1500 + 3.62,5 - (94,12 + 100 - 58,75 + 50
- 58,75 + .18,75 )
= 139,63 (MVA)
SUCmax - SdtHT - SbôF-B = 50 - 139,63 - 58,75
= - 148,38 < 0
Như vậy ta lấy giá trị SUCmax - SdtHT - SbôF-B = 0
2.K.Kcl.SdmB SUTmax
2.1,2.0,5.125 = 150 SUTmax = 100 nên máy biến áp B1, B2, B3 được chọn thoả mãn điều kiện quá tải sự cố
* Trường hợp sự cố B2 (hoặc B3 )
Giả sử sự cố MBA tự ngẫu B3 thì MBA tự ngẫu B2 còn lại với khả năng quá tải sự cố cho phép phải cung cấp đủ công suất cho phụ tải cấp điện áp trung lúc cực đại.
Điều kiện kiểm tra là :
K.Kcl.SdmB ( SUTmax - S bôF-B) + ( SUCmax - SbôF-B - SdtHT)
với :
SUCmax - SbôF-B - SdtHT < 0 SUCmax - SbôF-B - SdtHT = 0
S bôF-B = SdmF - StdF = 62,5 - ()
= 60,25 (MVA)
K.Kcl.SdmB = 1,2.0,5.125 = 75 (MVA)
SUTmax - S bôF-B = 100 - 60,25 = 39,75 (MVA)
K.Kcl.SdmB SUTmax - S bôF-B
Như vậy MBA B2 thoả mãn điều kiện quá tải sự cố
2-1-2 Chọn máy biến áp cho phương án 2 :
1) Sơ đồ :
2)Tính chọn máy biến áp nối F5 - B3
_ _ - Chọn giống Phương án 1.
3) Tính chọn máy biến áp liên lạc B1 và B2
- Với 2 máy biến áp này đều liên lạc từ cấp điện áp máy phát lên cao áp và trung áp nên chọn 2 máy biến MBA này như nhau.
- Công suất định mức của 2 MBA tư ngẫu được chọn theo công thức sau :
SdmB1 = SdmB2
Sthua.max = - - SUFmin
Stdmax = = 0,06.5.62,5 = 18,75 (MVA)
= ( MVA)
Sthua max = 4.62,5 - 4.3,75 - 65,88 = 169,12 (MVA)
Vậy ta chọn máy biến áp tư ngẫu 3 pha có các thông số như bảng 2-2
Bảng 2-2
Loại
MBA
Sdm
(MVA)
Udm cuộn dây
(KV)
Tổn thất (Kw)
UN%
Io%
Giá
103
Rup
P0
C
T
H
C-T
C-H
T-H
C-T
C-H
T-H
ATДЦTH
160
230
121
11
85
380
-
-
11
32
20
0,5
4) Kiểm tra quá tải của máy biến áp :
a) Kiểm tra quá tải bình thường :
Vì 2 MBA được chọn có công suất SdmB < Stt nên ta phải kiểm tra quá tải thường.
Kiểm tra theo quy tắc 3%.
Trước hết ta tính phân bố công suất qua cuộn hạ của MBA. Vì nhà máy thiết kế không phát công suất thừa về hệ thống mà phát công suất theo đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp nên công suất phát của nhà máy được tính như sau :
kdk = (2-3)
SH(t) = - - SUF(t) (2-4)
Áp dụng công thức (2-4) kết hợp với số liệu trong bảng 1-2 ta có bảng 2-3 :
Bảng 2-3
T(h)
04
48
816
1618
1824
SUF(t)
65,88
75,29
94,12
75,29
65,88
SHi
109,12
99,71
80,88
99,71
109,12
kdk = (109,12.10 + 99,71.6 + 80,88.8)
= 0,89.100% = 98%
10% 3%
89% 11% 1 + = 4,3
Kqtcp = = = 9,92
Vậy ta thấy Kqtcp = 9,92 > Kqtbt = 4,3
Do đó máy biến áp đã chọn thỏa mãn yêu cầu,
b) Quá tải sự cố máy biến áp tự ngấu B1, B2 :
Giả sử sự cố một MBA B2 thì máy còn lại làm việc trong trình cưỡng bức. Do nhà máy thiết kế nối với hệ thống ở thanh góp cấp điện áp cao nên có thể sử dụng dự trữ của hệ thống để cung cấp cho phụ tải.
Lúc này công suất của máy được tính theo phụ tải cực đại cấp điện áp trung.
Điều kiện kiểm tra là :
Kqt . Kcl . SdmB SUTmax - Sbộ + ( SUCmax - SdtHT )
1,2.0,5.160 SUTmax - Sbộ
SUCmax - SdtHT = 50 - 139,63 < 0 Cho nên ta lấy giá trị
SUCmax - SdtHT = 0 .
1,2.0,5.160 100 - 58,75 MBA được chọn thpả mãn điều kiện sự cố.
2-1-3 Kết luận :
Sau khi chọn máy biến áp cho cả 2 phương án 1 và 2, ta thấy việc kiểm tra quá tải thường cũng như quá tải sự cố đều đảm bảo.
Do đó MBA được chọn đảm bảo yêu cầu điện cho các phụ tải.
2-2 Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp
Tổn thất công suất trong máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu gồm có 2 phần :
- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải và bằng tổn thất không tải của MBA.
- Tổn thất đồng phụ thuộc vào phụ tải, khi công suất phụ tải bằng công suất định mức của MBA thì tổn thất đồng bằng tổn thất ngắn mạch
Nếu có n MBA làm việc song song ( không bị cắt khi phụ tải giảm ) thì tổn thất không tải hàng năm được xác định theo số giờ làm việc t(h) của chúng trong năm, còn tổn thất phụ thuộc vào phụ tải được xác định theo thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất, nó là hàm số của thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất Tmax và cos theo đồ thị phụ tải hàng năm.
2-2-1 Tính tổn thất điện năng cho phương án 1 :
1) Tổn thất điện năng trong máy biến áp nối bộ B3 :
Máy biến áp B1 được nối bộ với MF F1 để cung cấp cho phía cao áp nên có thể xem đồ thị phát của nhà máy là bằng phẳng và công suất qua MBA bằng công suất định mức của MF F1 nên ta có :
Trong đó:
t : Thời gian vận hành hàng ngày.
n : số MBA vận hành song song.
: Tổn thất không tải của MBA B1
: Tổn thất ngắn mạch trong MBA B1
SdmB1: Công suất định mức của MBA B1
SB1:Công suất truyền qua MBA B1.
Sb1= SdmF1 - Stdmax= 65,2 - = 58,75 (MVA)
(KWh)
Tổn thất điện năng trong máy biến áp nội bộ B4 bằng tổn thất điện năng trong máy biến áp B3 và bằng 6061,87(KWh)
2)Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẩu B1,B2 :
Ta tính tổn thất trong 2 MBA vận hành song song . vì đồ thị phụ tải có dạng hình bậc thang nên ta sử dụng công thức :
AB,B = n.P0.t + [PNC.+
+PNT. +PNH. ].ti
Trong đó :
t : thời gian vận hành hàng ngày
n : số máy biến áp vận hành song song
P0 : tổn thất không tải của MBA B1, B2
PN,C,T,H : tổn thất ngắn mạch của các cuộn dây cao trung hạ của MBA.
Ta có :
- PN.C-T = 290 (KW)
- PN.C-H = PN.T-H = = = 145 (KW)
- PN.C = 0,5(PN.C-T + - )
= 0,5(290 + - ) = 145 (KW)
- PN.T = 0,5(PN.C-T + - )
= 0,5(290 + - ) = 145 (KW)
- PN.H = 0,5( + - PN.C-T)
= 0,5( + -290) = 435 (KW)
= = = 0,5
Vì nhà máy thiết kế không phát công suất thừa về hệ thống mà phát công suất theo đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp nên công suất phát của nhà máy qua các cuộn dây của các MBA được tính như sau :
Chú ý :
Nếu ta định chế độ cho bộ F1-B3 phát công suất SdmF thì lúc đó Sbộ > SUC các tổ MF F2,3,4 chỉ cần phát theo phụ tải ở trung và hạ áp.
SC = 0
ST = SUT(t) - Sbộ
SH = ST
Thay các giá trị vào các công thức trên ta có các số liệu như trong bảng 2-4 :
Bảng 2-4
t(h)
04
48
812
1216
1618
1820
2024
ST(MVA)
21,25
31,25
41,25
41,25
31,25
31,25
21,25
SH(MVA)
21,25
31,25
41,25
41,25
31,25
31,25
21,25
Từ bảng số liệu trên ta tính được :
*PN.T.S.ti =145[(21,25).8 + (31,25).8 + (41,25).8]
= 3630437,5 (Kwh)
*PN.H.S.ti = PN.T.S.ti = 3630437,5 (Kwh)
Vậy tổn thất điện năng của 2 MBA trong 24h vận hành :
AB,B= 2.75.24 + ( 3630437,5 + 3630437,5 )
= 3832,348 (Kwh)
Tổn thất điện năng của 2 MBA trong 1 năm là :
A = 365. AB,B = 365.3832,348 = 1398807,02 (Kwh)
2-2-2 Tính tổn thất điện năng cho phương án 2 :
1) Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngấu B1,B2
Với phương án này cũng tính tổn thất trong 2 máy biến áp vận hành song song
Vì đồ thị phụ tải có dạng hình bậc thang nên ta sử dụng công thức sau :
AB,B=n.P0.ti+[PNC.+P. + PNH.].ti
- P0 = 85
- PN.C-T = 380
- n = 2
- PN.C-H = PN.T-H = = = 190 (Kw)
- PN.C = 0,5.( PN.C-T + - )
= 0,5.( 380 + - ) = 190 (Kw)
- PN.T = 0,5.( PN.C-T + - )
= 0,5.( 380 + - ) = 190 (Kw)
- PN.H = 0,5( + - PN.C-T)
= 0,5( + -380) = 570 (Kw)
Vì nhà máy thiết kế không phát công suất thừa về hệ thống mà phát công suất theo đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp nên công suát phát của nhà máy qua các cuộn dây của các má