Đồ án Thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện 2

Điện năng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, y tế, giáo dục và đời sống con người . Điện năng được sản xuất ra từ các nhà máy điện để cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Tốc độ tăng trưởng của ngành điện trung bình hằng năm khoảng 15%. Trong những năm tới nước ta cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện và trạm biến áp để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải. Thiết kế, xây dựng và vận hành một nhà máy nhiệt điện có hiệu quả kinh tế cao, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, ổn định hệ thống đòi hỏi có sự tính toán chính xác, kỹ lưỡng và chi tiết của các nhà chuyên môn. Trong đồ án này em được giao thiết kế phần điện của một nhà máy nhiệt điện có tổng công suất là 600 MW, bao gồm 4 tổ máy. Nhà máy cung cấp điện cho phụ tải địa phương ở cấp điện áp 6 kV, phụ tải trung áp ở cấp 110 kV, phụ tải cao áp và liên lạc với hệ thống ở cấp 220 kV. Được sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của thầy giáo hướng dẫn TS. Đào Quang Thạch, em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế của mình. Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Đào Quang Thạch và các thầy cô trong khoa đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này. Tuy nhiên thiết kế phần điện trong nhà máy điện là một mảng đề tài rộng, đòi hỏi nhiều kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tế, với thời gian hạn hẹp và vốn nghiệm thực tế còn ít nên bản đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.

doc105 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2475 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện 2, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG 1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.1. Chọn máy phát điện 4 1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 5 CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 2.1. Nêu các phương án 18 2.2. Chọn máy biến áp cho các phươn án 21 2.2.1. Phương án I 22 2.2.2. Phương án II 30 2.3. Xác định dòng điện cưỡng bức cho các phương án 37 2.3.1 Phương án I 38 2.3.2 Phương án II 39 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 3.1. Mục đích tính toán ngắn mạch 41 3.2. Xác định các đại lượng tính toán trong hệ đơn vị tương đối cơ bản 41 3.3. Tính dòng điện ngắn mạch theo đường cong tính toán 42 3.3.1. Phương án I 42 3.3.2. Phương án II 51 CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 4.1. Phương pháp đánh giá hiệu quả các phương án 59 4.2. Chọn máy cắt cho các phương án 61 4.3. Chọn sơ đồ nối điện và thiết bị phân phối 62 4.3.1. Phương án I 62 4.3.2. Phương án II 63 4.4. Tính toán cho từng phương án 64 4.4.1. Phương án I 64 4.4.2. Phương án II 65 CHƯƠNG 5 CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN, DÂY DẪN VÀ THANH GÓP 5.1. Chọn thanh dẫn nối từ máy phát đến máy biến áp 68 5.2. Chọn sứ đỡ thanh dẫn 71 5.3. Chọn dây dẫn và thanh góp mềm 73 5.4. Chọn máy cắt điện và dao cách ly 78 5.5. Chọn máy biến điện áp và máy biến dòng điện 79 5.6. Chọn chống sét van 86 5.7. Chọn các thiết bị cho phụ tải địa phương 88 CHƯƠNG 6 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG 6.1. Chọn máy biến áp cấp một 99 6.2. Chọn máy biến áp cấp hai 100 6.3. Chọn máy cắt cho mạch tự dùng 100 6.4. Chọn dao cách ly cho mạch tự dùng 102 6.5. Chọn Áptomát cho cấp điện áp 0,4 kV 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 LỜI NÓI ĐẦU Điện năng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, y tế, giáo dục và đời sống con người ... Điện năng được sản xuất ra từ các nhà máy điện để cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Tốc độ tăng trưởng của ngành điện trung bình hằng năm khoảng 15%. Trong những năm tới nước ta cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện và trạm biến áp để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải. Thiết kế, xây dựng và vận hành một nhà máy nhiệt điện có hiệu quả kinh tế cao, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, ổn định hệ thống đòi hỏi có sự tính toán chính xác, kỹ lưỡng và chi tiết của các nhà chuyên môn. Trong đồ án này em được giao thiết kế phần điện của một nhà máy nhiệt điện có tổng công suất là 600 MW, bao gồm 4 tổ máy. Nhà máy cung cấp điện cho phụ tải địa phương ở cấp điện áp 6 kV, phụ tải trung áp ở cấp 110 kV, phụ tải cao áp và liên lạc với hệ thống ở cấp 220 kV. Được sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của thầy giáo hướng dẫn TS. Đào Quang Thạch, em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế của mình. Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Đào Quang Thạch và các thầy cô trong khoa đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này. Tuy nhiên thiết kế phần điện trong nhà máy điện là một mảng đề tài rộng, đòi hỏi nhiều kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tế, với thời gian hạn hẹp và vốn nghiệm thực tế còn ít nên bản đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Quy Nhơn, tháng 05 năm 2009 Sinh viên thực hiện Nguyễn Anh Lộc CHƯƠNG 1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Tính toán các phụ tải và cân bằng công suất rất quan trọng. Nó là cơ sở để tính các dữ liệu cho cả quá trình tính toán của đồ án. Vì vậy ta cần phải tính toán và cân bằng công suất. Vì hệ số công suất của các phụ tải không khác nhau nhiều, để đơn giản tính toán, một cách gần đúng, ta tính theo công suất biểu kiến, xây dựng đồ thị phụ tải các cấp điện áp để xây dựng nên đồ thị phụ tải của toàn nhà máy. 1.1. Chọn máy phát điện Trong các nhà máy điện, thiết bị chính và quan trọng nhất là máy phát điện. Nó làm nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành điện năng, tạo thành các nguồn cung cấp cho hệ thống. Ngoài ra máy phát điện còn có khả năng điều chỉnh công suất của mình, giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng điện năng (điều chỉnh tần số và điện áp của hệ thống điện). Theo nhiệm vụ thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện ngưng hơi có tổng công suất là: 600 MW, gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là: 150 MW Khi ta chọn máy phát điện ta cần lưu ý những điểm sau: Máy phát điện có công suất càng lớn thì vốn đầu tư, tiêu hao nhiên liệu để sản xuất và chi phí vận hành hằng năm càng nhỏ. Nhưng về mặt cung cấp điện đòi hỏi công suất của máy phát lớn nhất không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống. Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành về sau, nên chọn các máy phát điện cùng loại. Chọn điện áp định mức của máy phát lớn thì dòng điện định mức, dòng điện ngắn mạch ở cấp điện áp này sẽ nhỏ và do đó dễ dàng chọn các khí cụ điện hơn. Từ yêu cầu thiết kế và những đặc điểm cần lưu ý ở trên, tra bảng phụ lục trang 100, giáo trình thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp của Nguyễn Hữu Khái, ta chọn được máy phát có các thông số sau: Loại máy phát n v/ph Sđm MVA Pđm MW Uđm kV cos Iđm kA TBB-165-2 3000 176,5 150 18 0,85 5,67 0,213 1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất Đặc điểm cơ bản của điện năng là không tích trữ được vì thế việc đảm bảo sự cân bằng công suất phát ra và công suất tiêu thụ là một yêu cầu quan trọng khi thiết kế và vận hành nhà máy điện. Vì phụ tải điện thay đổi theo thời gian nên để giải quyết bài toán cân bằng công suất ta phải xác định sự biến thiên của phụ tải theo thời điểm tức là thiết lập đồ thị phụ tải của nhà máy. Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể thiết kế và vận hành tối ưu hệ thống, phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy trong nhà máy, chọn thiết bị có các thông số kỹ thuật phù hợp và kinh tế. Nhờ đó đảm bảo được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống và của nhà máy. Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho biến thiên đồ thị phụ tải hàng ngày ở các cấp điện áp và hệ số công suất của phụ tải tương ứng. Ngoài phần phụ tải của hộ tiêu thụ ở các cấp điện áp, phần công suất phát vào hệ thống còn có phụ tải tự dùng của nhà máy. Nhà máy cấp điện cho phụ tải ở ba cấp điện áp 6 kV, 110 kV, 220 kV và được nối chung với hệ thống điện ở cấp 220 kV. Đồ thị phụ tải nhà máy và phụ tải các cấp điện áp cho dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng cực đại Pmax và hệ số công suất Costb của từng phụ tải tương ứng . Từ đó ta tính được phụ tải ở các cấp điện áp theo công suất biểu kiến : P(t) = Pmax (1-1) S(t)= (1-2) Trong đó: - S(t): Công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t, MVA. - P(t): Công suất tác dụng tại thời điểm t của phụ tải, MW. - P%(t): Công suất tác dụng tại thời điểm t của phụ tải được tính bằng phần trăm của Pmax . - Pmax: Công suất tác dụng của phụ tải cực đại, MW. - Cos: Hệ số công suất trung bình của phụ tải . 1) Công suất phát của nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế của nhà máy có tổng công suất là 600 MW, gồm 4 tổ máy phát điện kiểu TBB-165-2 có: PđmMF = 150 MW; cos = 0,85 SđmMF = 176,5 MVA; UđmMF = 18 kV Tổng công suất đặt toàn nhà máy PmaxNM = PđmNM = 4×PđmMF = 4×150 = 600 MW SmaxNM = SđmNM = 4×SđmMF = 4×176,5 = 706 MVA Dựa vào công thức (1-1) và (1-2) ta tính được công suất của nhà máy biến thiên theo thời gian t và kết quả cho ở bảng 1.1 Bảng 1.1: t(h) 0 ÷ 8 8 ÷ 11 11 ÷ 15 15 ÷ 20 20 ÷ 24 P% 85 100 80 95 85 PNM(t), MW 510 600 480 570 510 SNM(t), MVA 600 705,88 564,7 670,59 600 8 11 15 20 24 600 SNM(MVA) 705,88 564,7 670,59 600 t(h) 0 Đồ thị công suất phát của toàn nhà máy: Hình 1.1 2) Công suất tự dùng của nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế thì công suất tự dùng cực đại của nhà máy bằng 6% công suất định mức của nhà máy, với cos=0,85, tức là bằng hệ số công suất của nhà máy (cos=0,85). Vì đề tài thiết kế nhà máy nhiệt điện ngưng hơi (NĐN) cho nên 40% tự dùng của nhà máy là cố định còn 60% thay đổi theo phụ tải. Công suất tự dùng của nhà máy được xác định theo công thức: STD(t) = SNM (0,4+0,6) MVA (1-3) Trong đó: STD(t): Công suất tự dùng của nhà máy tại thời điểm t, tính bằng MVA α%: Hệ số phần trăm lượng điện tự dùng, đề tài thiết kế đã cho α% = 6% SNM(t): Công suất của nhà máy phát ra tại thời điểm t, tính bằng MVA SNM: Tổng công suất đặt của nhà máy, tính bằng MVA Từ các kết quả tính toán công suất phát của nhà máy (bảng 1.1) và công thức (1-3) ta tính được công suất tự dùng của nhà máy biến thiên theo thời gian t và kết quả cho ở bảng 1.2. Bảng 1.2: t(h) 0 ÷ 8 8 ÷ 11 11 ÷ 15 15 ÷ 20 20 ÷ 24 P% 85 100 80 95 85 SNM(t), MVA 600 705,88 564,7 670,59 600 STD(t), MVA 38,54 42,35 37,27 41,08 38,54 Đồ thị công suất tự dùng của toàn nhà máy: STD(MVA) 38,54 42,35 37,27 41,08 38,54 0 8 11 15 20 24 t(h) Hình 1.2 3) Phụ tải địa phương Theo nhiệm vụ thiết kế đã cho phụ tải địa phương có các số liệu: Uđm = 6 kV; Pmax = 18 MW; cos= 0,84 Gồm : 4 đường dây cáp kép × 3 MW × 2,5 km cung cấp cho phụ tải quan trọng 3 đường dây cáp đơn × 2 MW × 3 km cung cấp cho phụ tải không quan trọng Dựa vào công thức (1-1) và (1-2) ta tính được công suất biến thiên phụ tải địa phương theo thời gian t và kết quả cho ở bảng 1.3 Bảng 1.3: t(h) 0 ÷ 7 7 ÷ 12 12 ÷ 14 14 ÷ 18 18 ÷ 24 P% 60 85 80 100 70 PĐP(t), MW 10,8 15,3 14,4 18 12,6 SĐP(t), MVA 12,86 18,21 17,14 21,43 15 SĐP(MW) 12,86 18,21 17,14 21,43 15 0 7 12 14 18 24 t(h) Đồ thị phụ tải địa phương: Hình 1.3 4) Phụ tải trung áp Theo nhiệm vụ thiết kế đã cho phụ tải trung áp có các số liệu: Uđm = 110 kV; Pmax = 170 MW; cos= 0,87 Gồm: 2 đường dây kép × 40 MW cung cấp cho phụ tải quan trọng 3 đường dây đơn × 30 MW cung cấp cho phụ tải không quan trọng Dựa vào công thức (1-1) và (1-2) ta tính được công suất biến thiên phụ tải trung áp theo thời gian t và kết quả cho ở bảng 1.4 Bảng 1.4: t(h) 0 ÷ 8 8 ÷ 12 12 ÷ 15 15 ÷ 20 20 ÷ 24 P% 70 100 85 90 75 PT(t), MW 119 170 144,5 153 127,5 ST(t), MVA 136,78 195,4 166,09 175,86 146,55 ST(MVA) 136,78 195,4 166,09 175,86 146,55 0 8 12 15 20 24 t(h) Đồ thị phụ tải trung áp: Hình 1.4 5) Phụ tải cao áp Theo nhiệm vụ thiết kế đã cho phụ tải cao áp có các số liệu: Uđm = 220 kV; Pmax = 250 MW; cos= 0,89 Gồm: 2 đường dây kép × 90 MW cung cấp cho phụ tải quan trọng 1 đường dây đơn × 70 MW cung cấp cho phụ tải không quan trọng Dựa vào công thức (1-1) và (1-2) ta tính được công suất biến thiên phụ tải cao áp theo thời gian t và kết quả cho ở bảng 1.5 Bảng 1.5: t(h) 0 ÷ 8 8 ÷ 11 11 ÷ 14 14 ÷ 20 20 ÷ 24 P% 70 90 85 100 70 PC(t), MW 175 225 215,5 250 175 SC(t), MVA 196,63 252,81 238,76 280,9 196,63 SC(MVA) 196,63 252,81 238,76 280,9 196,63 0 8 11 14 20 24 t(h) Đồ thị phụ tải cao áp: Hình 1.5 6) Cân bằng công suất toàn nhà máy và xác định công suất phát vào hệ thống Điện năng do nhà máy sản xuất ra, một phần cung cấp cho phụ tải địa phương và tự dùng, một phần cung cấp cho phụ tải trung áp 110 kV, một phần cung cấp cho phụ tải cao áp 220 kV, phần còn lại phát vào hệ thống Ta thiết lập biểu thức cân bằng công suất của nhà máy theo công suất biểu kiến : SNM(t) = SHT(t) + SC(t) + ST(t) + SĐP(t) + STD(t) + DSB(t) Trong đó: SNM(t): công suất biểu kiến của nhà máy phát ra, MVA SHT(t):công suất biểu kiến của nhà máy phát về hệ thống MVA SC(t): công suất biểu kiến của nhà máy phát lên phụ tải cao áp, MVA ST(t): công suất biểu kiến của nhà máy phát lên phụ tải trung áp, MVA SĐP(t): công suất biểu kiến của nhà máy phát cho phụ tải địa phương, MVA STD(t): công suất biểu kiến của nhà máy cung cấp cho tự dùng, MVA DSB(t): tổn thất công suất biểu kiến của máy biến áp, MVA Vì là tính toán sơ bộ, các MBA ngày nay được chế tạo có hiệu xuất cao nên có thể bỏ qua DSB(t) Như vậy công suất phát về hệ thống của nhà máy được xác định: SHT(t) = SNM(t) - [SC(t) + ST(t) + SĐP(t) + STD(t)] (1-4) Công suất tổng ở phía cao áp: SCS(t) = SC(t) + SHT(t) (1-5) Dựa vào công thức (1-4), (1-5) và các kết quả tính ở các bảng ở trên, ta tính được công suất phát vào hệ thống biến thiên theo thời gian và kết quả cho ở bảng 1.6. Bảng 1.6: 20 ÷ 24 600 196,63 146,55 15 38,54 203,28 399,91 18 ÷ 20 670,59 280,9 175,86 15 41,08 157,75 438,65 15 ÷ 18 670,59 280,9 175,86 21,43 41,08 151,32 432,22 14 ÷ 15 564,7 280,9 166,09 21,43 37,27 59,01 339,91 12 ÷ 14 564,7 238,76 166,09 17,14 37,27 105,44 344,2 11 ÷ 12 564,7 238,76 195,4 18,21 37,27 75,06 313,82 8 ÷ 11 705,88 252,81 195,4 18,21 42,35 197,11 449,92 7 ÷ 8 600 196,63 136,78 18,21 38,54 209,84 406,47 0 ÷ 7 600 196,63 136,78 12,86 38,54 215,19 441,82 t(h) SNM(t), MVA SC(t), MVA ST(t), MVA SĐP(t), MVA STD(t), MVA SHT(t), MVA SCS(t), MVA SHT(MVA) 215,19 209,84 197,11 75,06 105,44 59,01 151,32 157,75 203,28 0 7 8 11 12 14 15 18 20 24 t(h) Đồ thị công suất phát vào hệ thống: Hình 1.6 Bảng 1.7: Bảng biến thiên phụ tải tổng hợp của toàn nhà máy 20 ÷ 24 38,54 53,54 200,09 396,72 600 18 ÷ 20 41,08 56,08 231,94 512,84 670,59 15 ÷ 18 41,08 62,51 238,37 519,27 670,59 14 ÷ 15 37,27 58,7 224,79 505,69 564,7 12 ÷ 14 37,27 54,41 220,5 459,26 564,7 11 ÷ 12 37,27 55,48 250,88 489,64 564,7 8 ÷ 11 42,35 60,56 255,96 508,77 705,88 7 ÷ 8 38,54 56,75 193,53 390,16 600 0 ÷ 7 38,54 51,4 188,18 384,81 600 t(h) STD(t) STD(t)+SĐP(t) STD(t)+SĐP(t)+ST(t) STD(t)+SĐP(t)+ST(t)+SC(t) STD(t)+SĐP(t)+ST(t)+SC(t) +SHT(t)=SNM(t) STD STD+SĐP STD+SĐP+ST STD+SĐP+ST+SC STD+SĐP+ST+SC+SHT=SNM 0 7 8 11 12 14 15 18 20 24 t(h) S(MVA) Đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà máy: Hình 1.7 7) Nhận xét chung Công suất dự trữ quay của hệ thống: SHTdt = 4500 = 315 MVA Nhà máy điện đủ khả năng cung cấp cho phụ tải ở các cấp điện áp, ngoài ra nhà máy còn phát công suất vào hệ thống Phụ tải ở các cấp điện áp của nhà máy khi cực đại và cực tiểu: - Phụ tải địa phương: SĐPmax = 21,43 MVA; ứng với 14÷18 h SĐPmin = 12,86 MVA; ứng với 0÷7 h - Phụ tải trung áp: STmax = 195,40 MVA; ứng với 8÷12 h STmin = 136,78 MVA; ứng với 0÷8 h - Phụ tải cao áp: SCmax = 280,9 MVA; ứng với 14÷20 h SCmin = 196,63 MVA; ứng với 0÷8 h và 20÷24 h Phụ tải của nhà máy phân phối không đều nhau trên 3 cấp điện áp và giá trị cực đại xuất hiện không đồng thời đối với các phụ tải. Công suất của nhà máy phát về hệ thống: Công suất cực đại của nhà máy phát về hệ thống SHTmax = 215,19 MVA, nhỏ hơn công suất dự trữ quay của hệ thống SHTdt = 315 MVA. Nên khi nhà máy bị sự cố tách ra khỏi hệ thống không ảnh hưởng nhiều đến hệ thống. Chiếm 30,48% tổng công suất toàn nhà máy. Công suất cực tiểu của nhà máy phát về hệ thống SHTmin = 59,01 MVA , chiếm 8,36% tổng công suất của toàn nhà máy. Cấp điện áp cao 220 kV và trung áp 110 kV là lưới điện trung tính trực tiếp nối đất nên dùng máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu sẽ có lợi hơn. CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 2.1. Nêu các phương án Trong nhà máy điện và trạm biến áp các thiết bị được nối với nhau theo một sơ đồ nhất định gọi là sơ đồ nối điện. Việc chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là khâu quan trọng trong quá trình thiết kế. Căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện cho các hộ phụ tải và yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật của nhà máy mà đề ra các phương án sao cho đảm bảo những yêu cầu sau: - Số lượng máy phát điện nối vào thanh góp điện áp máy phát phải thỏa mãn điều kiện sao cho khi ngừng làm việc một máy phát lớn nhất, các máy phát còn lại vẫn đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải ở điện áp máy phát và phụ tải điện tự dùng. - Công suất mỗi bộ máy phát điện – máy biến áp không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống. - Khi phụ tải điện áp máy phát nhỏ, để cung cấp cho nó có thể lấy rẽ nhánh từ các bộ máy phát – máy biến áp, nhưng công suất lấy rẽ nhánh không được vượt quá 15% công suất của bộ. - Không nên dùng quá hai máy biến áp ba cuộn dây hoặc tự ngẫu để liên lạc hay tải điện giữa các cấp điện áp vì thiết bị phân phối sẽ phức tạp hơn. - Máy biến áp tự ngẫu chỉ sử dụng khi cả hai phía điện áp trung và cao đều có trung tính trực tiếp nối đất (U ≥ 110 kV). - Khi công suất tải lên điện áp cao lớn hơn dự trữ quay của hệ thống thì phải đặt ít nhất hai máy biến áp. - Không nên nối song song máy biến áp hai cuộn dây với máy biến áp ba cuộn dây vì thường không chọn được hai máy biến áp có tham số phù hợp với điều kiện để vận hành song song. Nhận xét về nhà máy thiết kế: - Phụ tải địa phương có công suất SĐPmax = 21,43 MVA, chiếm 6,07% công suất của hai máy phát. Do đó không dùng thanh góp điện áp máy phát mà nối theo sơ đồ bộ. Phụ tải địa phương sẽ lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát điện, máy phát – máy biến áp hai cuộn dây luôn vận hành với công suất bằng phẳng để dễ vận hành và chọn máy biến áp hai cuộn dây không điều áp dưới tải. Nhằm giảm về mặt kinh tế, dễ vận hành mà còn đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật. - Vì cấp điện áp cao áp 220 kV và trung áp 110 kV là lưới điện có trung tính trực tiếp nối đất nên dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa ba cấp điện áp với nhau. - Vì công suất phát lên hệ thống của nhà máy khá lớn so với công suất dự trữ quay của hệ thống nên ta sử dụng hai máy biến áp liên lạc. STmax=195,40 MVA STmin=136,78 MVA 220 kV 110 kV SC SHT SĐP T1 AT1 AT2 T2 G2 G4 G1 ~ ~ ~ ~ G3 2.1.1. Phương án I Hình 2.1 Phương án này dùng một bộ máy phát – máy biến áp hai dây quấn G4-T2 nối vào trung áp 110 kV. Dùng hai bộ máy phát – máy biến áp tự ngẫu và một bộ máy phát - máy biến áp hai dây quấn nối bên cao áp 220 kV. Phụ tải địa phương được cung cấp ở phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu. Phụ tải tự dùng lấy ở đầu cực của từng máy phát. Nhận xét: - Đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp. - Dùng ba chủng loại máy biến áp do đó việc vận hành và lắp đặt không thuận tiện. Số máy biến áp nối vào phía cao áp nhiều nên vốn đầu tư lớn STmax=195,40 MVA STmin=136,78 MVA AT1 AT2 SHT 220 kV SC 110 kV SĐP T1 G2 G3 G1 ~ ~ ~ T2 G4 ~ 2.1.2. Phương án II Hình 2.2 Phương án này dùng hai bộ máy phát – máy biến áp hai dây quấn G3-T1 và G4-T2 nối vào trung áp 110 kV. Dùng hai bộ máy phát – máy biến áp tự ngẫu nối vào cao áp 220 kV. Phụ tải địa phương được cung cấp ở phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu. Phụ tải tự dùng lấy ở đầu cực của từng máy phát. Nhận xét: - Đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp. Phương án này chỉ dùng hai loại máy biến áp nên việc lắp ráp, vận hành và sửa chữa thuận tiện hơn. Ngoài ra, giảm vốn đầu tư vì số lượng mạch nối vào cao áp ít. - Dòng ngắn mạch ở trung áp 110 kV lớn và tổn thất công suất lớn. Do số bộ nối với phía trung áp có công suất lớn hơn cả thời điểm phụ tải trung áp cực đại nên một phần công suất phải tải sang phía cao áp qua hai lần máy biến áp. STmax=195,40 MVA STmin=136,78 MVA SĐP SC SHT 220 kV 110 kV T3 G3 ~ AT3 AT4 T4 G4 ~ G2 ~ T2 G1 ~ T1 2.1.3. Phương án III Hình 2.3 Phương án này dùng hai bộ máy phát – máy biến áp hai dây quấn G3-T3 và G4-T4 nối vào trung áp 110 kV. Dùng hai bộ máy phát – máy biến áp tự ngẫu và hai bộ máy phát – máy biến áp hai dây quấn G1-T1 và G2-T2 nối vào cao áp 220 kV. Phụ tải địa phương được cung cấp ở phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu. Phụ tải tự dùng lấy ở đầu cực của từng máy phát. Nhận xét: - Đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp. - 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. 2.1.4. Nhận xét chung: Các phương án nêu ra đều đảm bảo về mặt kỹ thuật, đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các cấp điện áp trong mọi trường hợp.Tuy nhiên mỗi phương án đều có ưu và nhược điểm riêng. Do đó cần phải phân tích sơ bộ để loại trừ phương án ít sử dụng và giữ lại các phương án thông dụng nhất, sau đó tính toán cụ thể để tìm ra phương án tối ưu. So sánh giữa ba p