Chất lượng điện năng là một yêu cầu quan trọng của phụ tải. Để đảm bảo chất lượng điện năng tại mỗi thời điểm , điện năng do các nhà máy phát điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ ỏ các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng. Vì điện năng ít có khả năng tích luỹ nên việc cân bằng công suất trong hệ thống điện là rất quan trọng.
Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay đổi. Việc nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn được các phương án nối điện hợp lý , đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra dựa vào đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất các máy biến áp và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy và phân bố công suất giữa các nhà máy điện với nhau.
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện thuỷ điện có tổng công suất đặt là 224 MW gồm có 4 máy phát điện kiểu thủy điện cung cấp cho phụ tải ở 3 cấp điện áp: cấp điện áp máy phát 10 kV, phụ tải trung áp 110 kV và nối với hệ thống ở cấp điện áp 220 kV
61 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 5968 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế Nhà máy thủy điện 4 x 56 MW và bản vẽ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Chất lượng điện năng là một yêu cầu quan trọng của phụ tải. Để đảm bảo chất lượng điện năng tại mỗi thời điểm , điện năng do các nhà máy phát điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ ỏ các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng. Vì điện năng ít có khả năng tích luỹ nên việc cân bằng công suất trong hệ thống điện là rất quan trọng.
Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay đổi. Việc nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn được các phương án nối điện hợp lý , đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra dựa vào đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất các máy biến áp và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy và phân bố công suất giữa các nhà máy điện với nhau.
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện thuỷ điện có tổng công suất đặt là 224 MW gồm có 4 máy phát điện kiểu thủy điện cung cấp cho phụ tải ở 3 cấp điện áp: cấp điện áp máy phát 10 kV, phụ tải trung áp 110 kV và nối với hệ thống ở cấp điện áp 220 kV.
Ta chọn máy phát điện loại CB-465/210-16 có các thông số sau:
SFđm
(MVA)
PFđm
(MW)
cos(đm
UFđm
(kV)
IFđm
(kA)
Xd’’
Xd’
Xd
66
56
0,85
10,5
3,64
0,21
0,21
0,91
Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụ tải của các cấp điện áp dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng (Pmax) và hệ số (cos(tb) của từng phụ tải tương ứng từ đó ta tính được phụ tải của các cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau:
Trong đó :
S(t) : Công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t tính bằng (MVA)
P% : Công suất tác dụng tại thời điểm t tính bằng phần trăm công suất cực đại
Pmax: Công suất của phụ tải cực đại tính bằng (MW)
cos(tb: Hệ số công suất trung bình của từng phụ tải
1-1.Đồ thị phụ tải của toàn nhà máy.
Nhiệm vụ thiết kế đã cho nhà máy gồm 4 tổ máy phát thủy điện có:
PFđm = 56 MW , cos(tbđm = 0,85.
Do đó công suất biểu kiến của mỗi tổ máy là :
MVA
Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là:
PNMđm = 4PFđm = 4.56 = 224 MW
hay SNMđm = 4SFđm= 4.65,88 = 263,53 MVA
Từ đồ thị phụ tải của nhà máy điện tính được công suất phát ra của nhà máy từng thời điểm là:
với
Kết quả tính toán cho ở bảng 1-1 và đồ thị vẽ ở hình 1-1:
Bảng 1-1
t
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
PNM%
80
85
100
85
100
100
85
85
PNM
179,2
190,4
224
190,4
224
224
190,4
190,4
SNM
210,82
224
263,53
224
263,53
263,53
224
224
Đồ thị phụ tải toàn nhà máy:
Hinh1.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy
1-2.Phụ tải tự dùng của nhà máy
Theo nhiệm vụ thiết kế hệ số phụ tải tự dùng của nhà máy ( = 1,6% công suất định mức của nhà máy với cos(tddm = 0,85 tức là bằng hệ số công suất định mức của nhà máy và được coi là hằng số với công thức :
Std(t)=(.SNM = 0,016.263,53 = 4,22 (MVA)
1-3.Đồ thị phụ tải địa phương cấp điện áp UF ( 10 kV )
Phụ tải địa phương của nhà máy có diện áp 10 kV, công suất cực đại PUfmax = 8,6 MW, cos(tb = 0,85: bao gồm 1 kép*3 MW*3 km và 3 đơn*2MW*3 km. Để xác định đồ thị phụ tải địa phương phải căn cứ vào sự biến thiên phụ tải hàng ngày đã cho và theo công thức:
với
Kết quả tính được theo từng thời điểm t cho ở bảng 1-2 và đồ thị phụ tải địa phương cho ở hình 1-2. Bảng 1-2
t
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
PUf%
60
60
100
75
80
85
70
70
PUf
5,16
5,16
8,6
6,45
6,88
7,31
6,02
6,02
SUf
6,07
6,07
10,12
7,59
8,09
8,60
7,08
7,08
Hình 1.2. Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát
1-4.Đồ thị phụ tải trung áp (110 kV)
Nhiệm vụ thiết kế đã cho P110max = 100 MW và cos(tb = 0,84: gồm 1 kép*32 MW và 3 đơn*24 MW. Để xác định đồ thị phụ tải phía trung áp phải căn cứ vào sự biến thiên phụ tải hàng ngày đã cho và nhờ công thức:
với
Kết quả tính được theo từng thời điểm t cho ở bảng 1-4 và đồ thị phụ tải phía trung áp cho ở hình 1-3
Bảng 1-3
t
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
P110%
60
70
85
80
100
85
65
65
P110
60
70
85
80
100
85
65
65
S110
71,43
83,33
101,19
95,24
119,05
101,19
77,38
77,38
Hình 1.3. Đồ thị phụ tải trung áp 110 kV
1-5.Đồ thị phụ tải về hệ thống (220 kV).
Toàn bộ công suất thừa của nhà máy được phát lên hệ thống qua đường dây kép dài 86 km. Tổng công suất hệ thống SHT=2550 MVA với điện kháng định mức XHT=0,9. Dự trữ quay của hệ thống SdtHT=204 MVA. Như vậy phương trình cân bằng công suất toàn nhà máy là:
SNM(t) = SUf(t) + S110(t) + SVHT(t) + Std(t)
Từ phương trình trên ta có phụ tải về hệ thống theo thời gian là:
SVHT(t) = SNM(t) - {SUf(t) + S110(t) + Std(t)}
Từ đó ta lập được bảng tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà máy như bảng 1-4 và đồ thị phụ tải trên hình 1-4.
Bảng 1-4
t(h)
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
SNM
210,82
224,00
263,53
224,00
263,53
263,53
224,00
224,00
Std
4,22
4,22
4,22
4,22
4,22
4,22
4,22
4,22
S110
71,43
83,33
101,19
95,24
119,05
101,19
77,38
77,38
SUf
6,07
6,07
10,12
7,59
8,09
8,60
7,08
7,08
SVHT
129,11
130,38
148,00
116,96
132,17
149,52
135,32
135,32
Hình 1.4. Đồ thị phụ tải phát về hệ thống
1-6. Nhận xét chung.
Phụ tải nhà máy phân bố không đều trên cả ba cấp điện áp và giá trị công suất cực đại có trị số là: SUfmax = 10,12 MVA
S110max = 119,05 MVA
SVHTmax = 149,52 MVA
Tổng công suất định mức của hệ thống là 2550 MVA, dự trữ quay của hệ thống SdtHT = 204 MVA. Giá trị này lớn hơn trị số công suất cực đại mà nhà máy phát lên hệ thống SVHTmax = 149,52 MVA.
Phụ tải điện áp trung chiếm phần lớn công suất nhà máy do đó việc đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải này là rất quan trọng.
Từ các kết quả tính toán trên ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng hợp của nhà máy như sau:
CHƯƠNG II
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN CHÍNH
Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng trong thiết kế nhà máy điện. Sơ đồ nối điện hợp lý không những đem lại những lợi ích kinh tế cao mà còn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có 4 tổ máy phát, công suất định mức của mỗi tổ máy là 100 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở ba cấp điện áp sau:
Phụ tải địa phương ở cấp điện áp Uf có:
SUfmax = 10,12 MVA
SUfmin = 6,07 MVA
Phụ tải trung áp ở cấp điện áp 110 kV có:
S110max = 119,05 MVA
S110min = 71,43 MVA
Phụ tải về hệ thống ở cấp điện áp 220 kV có:
SVHTmax = 149,52 MVA
SVHTmin = 116,96 MVA
Theo nhiệm vụ thiết kế thì phụ tải địa phương phía điện áp máy phát được cấp bằng điện áp đầu cực máy phát là 10 kV. Công suất được lấy từ đầu cực của hai máy phát nối với tự ngẫu và mỗi máy cung cấp cho một nửa phụ tải địa phương. Trong trường hợp một máy bị sự cố thì máy còn lại với khả năng quá tải sẽ cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải địa phương.
Nhà máy có ba cấp điện áp là 10 kV; 110 kV; 220 kV, trong đó lưới 110kV và 220kV đều là lưới có trung tính trực tiếp nối đất vì vậy để liên lạc giữa ba cấp điện áp ta dùng máy biến áp tự ngẫu .
Từ những nhận xét trên đây ta có thể đề xuất một số phương án như sau:
2-1. Phương án I (Hình 2-1).
Do phụ tải cao và trung áp lớn hơn nhiều so với công suất định mức của máy phát nên mỗi thanh góp 110 kV và 220 kV được nối với một bộ máy phát điện - máy biến áp ba pha hai dây quấn lần lượt là F3-B3 và F4-B4. Để cung cấp điện thêm cho các phụ tải này cũng như để liên lạc giữa ba cấp điện áp dùng hai bộ máy phát điện -máy biến áp tự ngẫu (F1-B1 và F2-B2).
Phụ tải địa phương Uf được cung cấp diện qua hai máy biến áp nối với hai cực máy phát điện F1,F2.
Ưu điểm của phương án này là bố trí nguồn và tải cân đối. Tuy nhiên phải dùng đến ba loại máy biến áp dẫn đến vận hành và sữa chữa khó khăn.
2-2. Phương án II(Hình 2-2).
Chuyển bộ F4-B4 từ thanh góp 220 kV sang phía 110 kV. Phần còn lại của phương án II giống như phương án I.
Nhận xét :
Độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo, giảm được vốn đầu tư do nối bộ ở cấp điện áp thấp hơn thiết bị rẻ tiền hơn.
Phần công suất luôn thừa bên trung được truyền qua máy biến áp tự ngẫu đưa lên hệ thống (vì tổng công suất các bộ bên trung luôn lớn hơn phụ tải cực đại bên trung).
Ưu điểm của phương án này là chỉ dùng hai loại máy biến áp. Ngoài ra do S110min = 71,43MVA > 2SFđm = 2.66 =132 MVA nên 2 bộ nối với thanh góp 110kV có thể luôn luôn làm việc ở chế độ định mức.
2-3. Phương án III(Hình 2-3).
Nhận xét :
- Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng thời trong quá trình vận hành xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn.
- Khi sự cố bộ bên trung thì máy biến áp tự ngẫu chịu tải qua cuộn dây chung lớn so với công suất của nó.
Tóm lại: Qua những phân tích trên đây ta để lại phương án I và phương án II để tính toán, so sánh cụ thể hơn về kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy điện.
CHƯƠNG III
CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
3-1.Chọn máy biến áp - phân phối công suất cho máy biến áp.
Giả thiết các máy biến áp được chế tạo phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường nơi lắp đặt nhà máy điện. Do vậy không cần hiệu chỉnh công suất định mức của chúng.
I.Phương án I (hình 2-1).
Chọn máy biến áp :
- Công suất định mức của các máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện sau: SB1đm = SB2đm ( SFđm
Trong đó ( là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
Do đó : SB1đm = SB2đm ( MVA
Từ kết quả tính toán trên ta chọn máy biến áp tự ngẫu 3 pha cho mỗi máy biến áp B1,B2 loại: ATДЦTH-120 có các thông số kỹ thuật như bảng 3-1:
Bảng 3-1
Sđm
MVA
Uđm (KV)
UN%(*)
(P0
(KW)
(PN%
I0
(%)
Giá 103R
UC
UT
UH
C-T
C-H
T-H
A
C-T
C-H
T-H
160
230
121
11
11
32
20
85
380
-
-
0,5
185
Máy biến áp B3 được chọn theo sơ đồ bộ :
SB3đm ( SFđm = 66 MVA
Do đó ta chọn máy biến áp tăng áp ba pha 2 cuộn dây có Sđm = 80 MVA là loại: TPДЦH-80 (115/10,5) có các thông số kỹ thuật như ở bảng 3-2
Bảng 3-2
Sđm
(MVA)
UCđm
(kV)
UHđm
(kV)
(P0
(kW)
(PN
(kV)
UN%
I0%
Giá
(103 R)
80
115
10,5
70
310
10,5
0,55
104
- Máy biến áp B4 cũng được chọn theo sơ đồ bộ như đối với B3:
SB4đm ( SFđm = 66 MVA
Do đó ta chọn máy biến áp tăng áp ba pha 2 cuộn dây có Sđm = 80 MVA là loại: TДЦ-80 (242/10,5) có các thông số như ở bảng 3-3.
Bảng 3-3
Sđm
(MVA)
UCđm
(kV)
UHđm
(kV)
(P0
(kW)
(PN
(kV)
UN%
I0%
Giá (103R)
80
242
10,5
80
320
11
0,6
90
2.Phân bố công suất cho các máy biến áp.
- Để thuận tiện trong vận hành, các bộ máy phát- máy biến áp hai cuộn dây F3-B3 và F4-B4 cho làm việc với đồ thị bằng phẳng suốt cả năm. Do đó công suất tải của mỗi máy là:
SB3 = SB4 = SFđm – ¼ Stdmax= 65,88 – ¼ 4,22 = 64,83 MVA< SB3,B4đm= 80 MVA
Do đó ở điêù kiện làm việc bình thường B3 và B4 không bị quá tải
- Phụ tải qua mỗi máy biến áp tự ngẫu B1và B2 được tính như sau:
Phụ tải truyền lên phía trung áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là:
Phụ tải truyền lên phía cao áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là:
Phụ tải truyền lên phía hạ áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là:
Kết quả tính toán cho trên bảng 3-4:
Bảng 3-4
t(h)
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
SB3=SB4
64,83
64,83
64,83
64,83
64,83
64,83
64,83
64,83
ScB1
32,14
32,77
41,59
26,06
33,67
42,35
35,25
35,25
StB1
3,30
9,25
18,18
15,20
27,11
18,18
6,28
6,28
ShB1
35,44
42,03
59,77
41,27
60,78
60,53
41,52
41,52
Qua bảng phân bố công suất 3-4 thấy rằng: SCCmax = 42,35 MVA; SCTmax = 27,11 MVA; SCHmax = 60,78 MVA < SđmB1 = 160 MVA
Như vậy các máy biến áp đã chọn không bị quá tải khi làm việc bình thường.
3. Kiểm tra các máy biến áp khi bị sự cố.
Vì công suất định mức của các máy biến áp hai cuộn dây được chọn theo công suất định mức của máy phát điện nên việc kiểm tra quá tải chỉ cần xét đối với máy biến áp tự ngẫu.
Coi sự cố nặng nề nhất là lúc phụ tải trung áp cực đại S110max= 119,05 MVA.
Khi đó SVHT =132,17 MVA; SUf =8,09 MVA
Giả thiết sự cố bộ F3-B3.
Kiểm tra điều kiện : 2.Kqtsc. (.SB1đm ( S110max
( 2.1,4.0,5.160 =224 > 119,05 MVA ( thoả mãn điều kiện )
Lúc này công suất tải lên trung áp qua mỗi máy là:
SCT-B1 = SCT-B2 = S110max/2 = 59,53 MVA
Cho các máy phát F1và F2 làm việc với giá trị định mức. Do đó công suất qua cuộn hạ của B1 và B2 là:
SCH-B1,B2 = SFđm - SUf /2 - Std /4
= 65,88 - 8,09/2 - 4,22/4 = 60,78 MVA
Công suất tải lên cao áp của 1 MBA:
SCC-B1,B2 = SCH-B1,B2 - SCT-B1,B2 = 60,78 - 59,53 = 1,25 MVA
Khi đó lượng công suất nhà máy cấp cho phía cao áp còn thiếu một lượng:
Sthiếu = SVHT - SB4- 2.SCC-B1,B2
= 132,17- 65,88- 2x1,25 = 63,79 MVA < SdtHT =204 MVA
Với lượng công suất thiếu này nhỏ hơn dợ trữ quay của hệ thống.
Qua trên thấy rằng khi sự cố bộ F3-B3, hai máy biến áp tự ngẫu B1,B2 làm việc không bị quá tải.
Khi sự cố máy biến áp tự ngẫu B1(hoặc B2).
Khi B1 sự cố thì F1 ngừng. Trường hợp này kiểm tra quá tải của B2:
Kiểm tra điều kiện : Kqtsc. (.SB1đm ( S110max – SB3
( 1,4.0,5.160 =112 > 119,05 - 65,88 = 53,17 MVA ( thoả mãn điều kiện )
- Công suất tải lên trung áp:
SCT-B2 = S110max- SB3 = 119,05 - 65,88 = 53,17 MVA
- Công suất qua cuộn hạ của B2:
SCH-B2 = SFđm- SUf - Stdmax/4 =
= 65,88 - 8,09 - 4,22/4 = 56,735 MVA
- Công suất tải lên phía cao áp:
SCC-T2 = SCH-B2 - SCT-B2 = 56,735 - 53,17 = 3,57 MVA
Khi đó lượng công suất nhà máy cấp cho phía cao còn thiếu là:
Sthiếu=SVHT - SB4 - SCC-B2 =
= 132,17 - 65,88 – 3,57 = 62,72 MVA< SdtHT=204 MVA
Lượng thiếu này nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống nên B2 cũng không bị quá tải.
II.Phương án II (hình 2-2).
Chọn máy biến áp.
-Hai máy biến áp B3 và B4 được chọn theo sơ đồ bộ .Do hai máy biến áp này cùng nối với thanh góp điện áp 110 kV nên được chọn giống nhau và chọn giống máy biến áp B3 ở phương án I là máy biến áp loại: TPДЦH-80 (115/10,5) có các thông số kỹ thuật như ở bảng 3-2
-Hai máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 được chọn tương tự như phương án I
Công suất định mức của các máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện sau: SB1đm = SB2đm ( SFđm
Do đó : SB1đm = SB2đm ( MVA
Ta chọn máy biến áp có ký hiệu: ATДЦTH-160 có các thông số kỹ thuật như bảng 3-1:
Bảng 3-1
Sđm
MVA
Uđm (KV)
UN%(*)
(P0
(KW)
(PN%
I0
(%)
Giá 103R
UC
UT
UH
C-T
C-H
T-H
A
C-T
C-H
T-H
160
230
121
11
11
32
20
85
380
-
-
0,5
185
Phân phối công suất cho các máy biến áp.
Để đảm bảo kinh tế và thuận tiện trong vận hành, các máy phát F3, F4 cho làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng suốt cả năm.
-Do đó công suất tải qua mỗi máy biến áp B3,B4 là:
SB3 = SB4 = SFđm – ¼ Std = 65,88 – 4,22/4 = 64,83 MVA
- Phụ tải qua các máy biến áp tự ngẫu T1và T2 được tính như sau :
Phụ tải truyền lên phía cao áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là :
Phụ tải truyền lên phía trung áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là :
Phụ tải phía hạ áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là :
Dựa vào bảng 1-5 đã tính ở chương I và các công thức ở trên ta tính được phụ tải cho từng thời điểm , kết quả ghi trong bảng 3-5
Bảng 3-5
t(h)
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
SB3=SB4
64,83
64,83
64,83
64,83
64,83
64,83
64,83
64,83
SccB1
64,55
65,19
74,00
58,48
66,09
74,76
67,66
67,66
SctB1
-29,12
-23,16
-14,23
-17,21
-5,31
-14,23
-26,14
-26,14
SchB1
35,44
42,03
59,77
41,27
60,78
60,53
41,52
41,52
Dấu ’-‘ chứng tỏ công suất đi từ phía thanh góp 110 kV sang thanh góp 220kV để bổ xung lượng công suất thiếu phía 220kV.
Qua bảng phân bố công suất 3-5 thấy rằng:
SCCmax = 74,76 MVA
SCTmax = 29,12 MVA
SCHmax = 60,78 MVA < SđmB1 = 160 MVA
Như vậy các máy biến áp đã chọn không bị quá tải khi làm việc bình thường.
Kiểm tra các máy biến áp khi bị sự cố.
Cũng coi sự cố nguy hiểm nhất là xảy ra khi phụ tải trung áp cực đại. Đối với các bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây không cần kiểm tra quá tải vì công suất định mức của các máy biến áp này được chọn theo công suất định mức của máy phát điện. Do đó việc kiểm tra quá tải chỉ tiến hành với các máy biến áp tự ngẫu.
Khi sự cố bộ F3-B3 (hoặc F4-B4).
Kiểm tra điều kiện : 2.Kqtsc. (.SB1đm ( S110max
( 2.1,4.0,5.160 = 224 > 119,05 MVA ( thoả mãn điều kiện )
Khi đó công suất tải lên các phía qua mỗi máy biến áp tự ngẫu được xác định như sau:
- Phía trung áp:
SCT-B1 = SCT-B2 = ( S110max - SB4)= (119,05 - 64,83) = 27,11 MVA
- Công suất qua cuộn hạ:
SCH-B1 = SCH-B2 = SFđm - SUf/2 - Std/4 = 60,78 MVA
- Công suất phát lên phía cao:
SCC-B1 = SCC-B2 = SCH-B1- SCT-B1 = 60,78 - 27,11 = 33,67 MVA
Khi đó phụ tải hệ thống thiếu một lượng công suất là:
Sthiếu = SVHT - (SCC-B1 + SCC-B2) = 132,17 - 2.33,67 = 64,83 MVA
Lượng công suất thiếu này nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống =204MVA.
Qua trên thấy rằng khi sự cố bộ F3- B3 thì các máy biến áp tự ngẫu B1,B2 không bị quá tải.
Khi sự cố tự ngẫu B1 (hoặc B2).
Khi B1 bị sự cố thì F1 ngừng, ta kiểm tra quá tải của B2.
Kiểm tra điều kiện : Kqtsc. (.SB1đm ( S110max - 2.SB3
(1,4.0,5.160 =112 >119,05 -2.64,83 = -10,61 MVA (thoả mãn điều kiện )
Công suất tải qua các phía của B2 như sau:
Phía trung áp:
SCT-B2 = S110max - (SB3 + SB4) = 119,05 - 2.64,83 = -10,61 MVA
- Phía hạ áp:
SCH-B2 = SFđm - SUf - Std/4 = 56,735 MVA
Phía cao áp:
SCC-B2 = SCH-B2 - SCT-B2 = 56,735 – (-10,61) = 67,345 MVA
Phụ tải hệ thống bị thiếu một lượng công suất là:
Sthiếu = SVHT - SCC-B2 = 132,17- 67,345= 64,83 MVA < SdtHT=204MVA
Lượng này nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống.
Do đó trong trường hợp này B2 cũng không bị quá tải.
Tóm lại: Các máy biến áp đã chọn đều thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật khi làm việc bình thường và khi sự cố.
3-2 Tính toán tổn thất điện năng.
Tính toán tổn thất điện năng là một vấn đề không thể thiếu được trong việc đánh giá một phương án về kinh tế và kỹ thuật. Trong nhà máy điện tổn thất điện năng chủ yếu gây nên bởi các máy biến áp tăng áp.
I. Phương án I (Hình 2-1).
Để tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp ta dựa vào bảng phân bố công suất của máy biến áp đã cho ở bảng 3-4
Tổn thất điện năng hằng năm của máy biến áp B3.
Công thức tính toán:
Trong đó: T: là thời gian làm việc của máy biến áp, T= 8760h.
SB3: phụ tải của máy biến theo thời gian và được lấy theo đồ thị phụ tải hằng ngày.