Đồ án Thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện công suất 240 MW

LỜI NÓI ĐẦU Đất nước Việt Nam ta đang trong quá trình phát triển mạnh mẽ trên mọi mặt của đời sống xã hội. Trong quá trình ấy, có phần đóng góp không thể thiếu của ngành Điện với nhiệm vụ phải đảm bảo cung cấp điện đủ và tốt cho khách hàng cả nước. 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 240 MW. Đây là cơ hội tốt để em có thể tìm hiểu sâu hơn kiến thức tổng hợp đã được học và cũng là dịp may để em vận dụng chúng vào một bài toán thiết kế cụ thể. 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 cũng như thời gian hạn hẹp 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 cô Nguyễn Thị Thu và thầy GS.TS Lã Văn Út đã giúp em hoàn thành bản thiết kế đồ án môn học này. Hà nội, tháng 11 năm 2008 Sinh viên Lê Trung Dũng MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 MỤC LỤC 2 CHƯƠNG I 5 1. CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN 5 2. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 5 2.1. Phụ tải cấp điện áp máy phát. 5 2.2. Phụ tải cấp điện áp trung 110kV 6 2.3. Công suất phát của nhà máy. 7 2.4. Phụ tải tự dùng của nhà máy 9 2.5. Công suất phát về hệ thống. 9 3. MỘT SỐ NHẬN XÉT CHUNG 11 CHƯƠNG II 13 I. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN 13 1. Phương án 1 13 2. Phương án 2 14 3. Phương án 3 15 4. Phương án 4 15 5. Kết luận 16 II. TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 16 1. Phương án 1. 16 1.1. Chọn Máy Biến Áp 17 1.2. Phân Bố Công Suất Cho Các MBA 18 1.3. Kiểm Tra Quá Tải Của Các MBA 18 1.4. Tính Tổn Thất Điện Năng 20 1.5. Tính Dòng Điện Cưỡng Bức Của Các Mạch 22 2. Phương án 2. 24 2.1. Chọn máy biến áp 24 2.2. Phân Bố Công Suất Cho Các MBA 25 2.3. Kiểm Tra Quá Tải Của Các MBA 26 2.4. Tính Tổn Thất Điện Năng 28 2.5. Tính Dòng Điện Cưỡng Bức Của Các Mạch 30 CHƯƠNG III 33 I. PHƯƠNG ÁN 1 33 1. Xác định điểm ngắn mạch tính toán 33 2. Xác định điện kháng của các phần tử. 34 3. Xác định dòng ngắn mạch. 35 3.1. Ngắn mạch tại N-1 35 3.2. Ngắn mạch tại N-2 37 3.3. Ngắn Mạch Tại N-3 38 3.4. Ngắn mạch tại N-3’ 39 3.5. Ngắn Mạch Tại N-4 41 4. Chọn máy cắt điện. 41 II. PHƯƠNG ÁN 2 42 1. Xác định điểm ngắn mạch tính toán 42 2. Xác định điện kháng của các phần tử. 42 3. Xác định dòng ngắn mạch. 42 3.1. Ngắn mạch tại N-1 42 3.2. Ngắn mạch tại N-2 45 3.3. Ngắn Mạch Tại N-3 46 3.4. Ngắn mạch tại N-3’ 47 3.5. Ngắn Mạch Tại N-4 49 4. Chọn máy cắt điện. 49 CHƯƠNG IV 51 I. PHƯƠNG ÁN 1 52 1. Tính vốn đầu tư của thiết bị. 52 1.1. Vốn Đầu Tư Mua Máy Biến Áp 53 1.2. Vốn Đầu Tư Xây Dựng Các Mạch Thiết Bị Phân Phối 53 2. Tính phí tổn vận hành háng năm. 53 3. Chí phí tính toán của phương án: 54 II. PHƯƠNG ÁN 2 54 1. Tính vốn đầu tư của thiết bị. 54 1.1. Vốn Đầu Tư Mua Máy Biến Áp 55 1.2. Vốn Đầu Tư Xây Dựng Các Mạch Thiết Bị Phân Phối 55 2. Tính phí tổn vận hành hang năm. 55 3. Chi phí tính toán của phương án. 56 III. SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 56 1. Kết luận về tính toán kinh tế. 56 2. So sánh về mặt kĩ thuật. 56 3. Kết luận. 56 CHƯƠNG V 57 1. CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY. 57 1.1. Chọn máy cắt điện : 57 1.2. Chọn dao cách ly. 57 2. CHỌN THANH DẪN, THANH GÓP. 58 2.1. Chọn thanh dẫn cứng : 58 2.2. Chọn dây dẫn mềm. 61 3. CHỌN THIẾT BỊ CHO PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG. 67 3.1. Chọn cáp cho phụ tải địa phương. 67 3.2. Chọn kháng điện : 69 4. CHỌN CHỐNG SÉT VAN: 72 4.1. Chọn chống sét van cho thanh góp : 72 4.2. Chọn chống sét van cho máy biến áp : 72 5. CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP VÀ MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN. 73 5.1. Cấp điện áp 220 kV. 73 5.2. Cấp điện áp 110 kV. 74 5.2.1. Máy biến điện áp: 74 5.2.2. Máy biến dòng điện. 74 5.3. Cấp điện áp máy phát 10,5 kV 74 CHƯƠNG VI 79 1. SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TỰ DÙNG 79 2. CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG: 80 2.1. Chọn máy biến áp tự dùng cấp I : 80 2.2. Chọn máy biến áp tự dùng cấp II : 81 3. CHỌN MÁY CẮT 82 3.1. Máy cắt phía cao áp MBA tự dùng : 82 3.2. Máy cắt hạ áp MBA tự dùng : 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống điện là rất cần thiết đảm bảo cho hệ thống làm việc ổn định, tin cậy và đảm bảo chất lượng điện năng. Công suất do nhà máy điện phát ra phải cân bằng với công suất yêu cầu của phụ tải. Trong thực tế lượng điện năng luôn thay đổi do vậy người ta phải dùng phương pháp thống kê dự báo lập nên đồ thị phụ tải, nhờ đó định ra phương pháp vận hành tối ưu, chọn sơ đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp ... CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Theo nhiệm vụ thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có công suất 240MW, gồm 4 máy phát điện 4 x 60MW,
, Uđm = 10,5kV. Chọn máy phát điện loại
có các thông số : Bảng 1.1 Loại máy phát  Thông số định mức  Điện kháng tương đối    n v/ph  S MVA  P MW  U KV  cos(  I KA  X”d  X’d  Xd   TB(-60-2  3000  75  60  10,5  0,8  4,125  0,146  0,22  1,691   TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Xuất phát từ đồ thị phụ tải ngày ở các cấp điện áp theo phần trăm công suất tác dụng cực đại Pmax và hệ số công suất cos( của phụ tải tương ứng, ta xây dựng được đồ thị phụ tải các cấp điện áp và toàn nhà máy theo công suất biểu kiến. Phụ tải cấp điện áp máy phát. Phụ tải cấp điện áp máy phát bao gồm: 3 đường dây kép x 3 MW x 4 km 3 đường dây đơn x 1,2 MW x 3 km Phụ tải cấp điện áp máy phát có PUFmax= 12,6 MW, cos( = 0,8.Ta có: SUFmax =
 Từ đồ thị phụ tải tính theo %Pmax, ta tính được nhu cầu công suất tại từng thời điểm trong ngày:
Kết quả tính toán cho ta bảng cân bằng công suất cấp điện áp máy phát : bảng 1.2 Thời gian, h Công suất  0 - 6  6 - 10  10 - 14  14 -18  18 - 24   p, %  65  100  95  80  75   PUF , MW  8,19  12,6  11,97  10,08  9,45   SUF , MVA  10,2375  15,75  14,9625  12,6  11,8125   Đồ thị phụ tải điện áp máy phát:
Hình 1.1 Phụ tải cấp điện áp trung 110kV Phụ tải cấp điện áp trung bao gồm 1 đường dây kép và 4 đường dây đơn với công suất các mạch như nhau. Phụ tải cấp điện áp trung có PUTmax= 110MW, cos( = 0,8. Suy ra:
Từ đồ thị phụ tải tính theo %Pmax, ta tính được nhu cầu công suất tại từng thời điểm trong ngày:
Kết quả tính toán cho ta bảng cân bằng công suất cấp điện áp máy phát : bảng 1.3 Thời gian, h Công suất  0 - 6  6 - 10  10 - 14  14 -18  18 - 24   p, %  75  90  100  85  70   PUT , MW  82,5  99  110  93,5  77   SUT , MVA  103,125  123,75  137,5  116,875  96,25   Đồ thị phụ tải điện áp trung
Hình 1.2 Công suất phát của nhà máy. Nhiệm vụ thiết kế đã cho nhà máy gồm 4 tổ máy phát nhiệt điện có : PF = 60 MW, cos( = 0,8. Do đó công suất biểu kiến của mỗi tổ máy là : SF =
Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là:
PNM = 4PF = 4.60 = 240 MW SNM = 4SF = 4.75 = 300 MW Từ biểu đồ phát công suất của nhà máy, ta tính được công suất phát ra của nhà máy tại từng thời điểm trong ngày:
Kết quả tính toán cho ta bảng cân bằng công suất phát của nhà máy: bảng 1.4 Thời gian, h Công suất  0 – 8  8 – 12  12 – 14  14 -20  20 – 24   p, %  75  100  90  100  75   PNM , MW  180  240  216  240  180   SNM , MVA  225  300  270  300  225   Đồ thị phát công suất của nhà máy:
Hình 1.3 Phụ tải tự dùng của nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế phụ tải tự dùng của nhà máy chiếm 8% điện năng phát ra của nhà máy. Như vậy lượng tự dùng của nhà máy tại mỗi thời điểm trong ngày:
trong đó: SNM : công suất đặt của nhà máy, SNM = 300 MVA Hệ số tự dùng nhà máy:
Kết quả tính toán cho ta bảng cân bằng công suất tự dùng của nhà máy: bảng 1.5 Thời gian, h Công suất  0 – 8  8 – 12  12 – 14  14 -20  20 – 24   SNM , MVA  225  300  270  300  225   STD , MVA  20.4  24  22.56  24  20.4   Đồ thị phụ tải tự dùng:
Hình 1.4 Công suất phát về hệ thống. Nhà máy phát công suất lên hệ thống qua 2 lộ đường dây 220kV, chiều dài mỗi lộ 90km. Công suất phát về hệ thống được xác định bằng biểu thức:
trong đó:
: công suất đặt của toàn nhà máy. Dựa vào các kết quả tính toán trước ta tính được công suất phát về hệ thống của nhà máy tại từng thời điểm trong ngày. Kết quả tính ở trong bảng 1.6 bảng 1.6 Thời gian, h  0 – 6  6 – 8  8 - 10  10 - 12  12 - 14  14 - 18  18 - 20  20 - 24   SNM , MVA  225  225  300  300  270  300  300  225   SUF , MVA  10,2375  15,75  15,75  14,9625  14,9625  12,6  11,8125  11,8125   SUT , MVA  103,125  123,75  123,75  137,5  137,5  116,875  96,25  96,25   STD , MVA  20,4  20,4  24  24  22,56  24  24  20,4   SVHT , MVA  91,2375  65,1  136,5  123,5375  94,9775  146,525  167,9375  96,5375   Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy:
Hình 1.5 MỘT SỐ NHẬN XÉT CHUNG Về tính chất phụ tải ở các cấp điện áp: Ta thấy phụ tải phân bố không đều ở các cấp điện áp: SUFmax = 15,75 MVA SUTmax = 137,5 MVA
Phụ tải ở cấp điện áp máy phát nhỏ hơn 15% công suất của một tổ máy. Nhà máy không có phụ tải ở cấp điện áp cao. Nhà máy có đủ khả năng cung cấp cho phụ tải ở các cấp điện áp. Về vai trò của nhà máy đối với hệ thống: Công suất đặt của nhà máy: 4 x 60MW Công suất hệ thống (không kể nhà máy đang thiết kế): SHT=3200 MVA Dự trữ công suất hệ thống là 10%, tức: SDT= 0,1.SHT=320 MVA Công suất cực đại nhà máy phát lên hệ thống là: SVHTmax=167,9375 MVA tức là chiếm
công suất dự trữ quay của hệ thống và chiếm
công suất toàn hệ thống. Khả năng phát triển của nhà máy trong tương lai Nhà máy có khả năng mở rộng trong tương lai và tăng lượng công suất phát về hệ thống và đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải. CHƯƠNG II CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những khâu quan trọng nhất trong việc tính toán thiết kế nhà máy điện. Các phương án đề xuất phải đảm bảo cung cấp điện liên tục, tin cậy cho các phụ tải, thể hiện được tính khả thi và tính kinh tế. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN Từ kết quả tính toán ở chương I ta có một số nhận xét sau: Đây là nhà máy nhiệt điện, phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ hơn 15% công suất của nhà máy điện, nên không dùng thanh góp điện áp máy phát. Phụ tải tự dùng lấy từ đầu cực máy phát. Do các cấp điện 220kV và 110kV đều có trung tính nối đất trực tiếp, mặt khác hệ số có lợi ( = 0,5 nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc giữa các cấp điện áp vừa để phát công suất lên hệ thống. STmax = 137,5 MVA, STmax = 96,25 MVA mà SFđm = 75 MVA, cho nên ghép 1 đến 2 bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây bên trung áp. Với các nhận xét trên ta có các phương án nối điện cho nhà máy như sau: Phương án 1
Nhận xét: Phương án này có hai bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp điện áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải 110kV. Hai bộ máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ thống, vừa truyền tải công suất thừa hoặc thiếu cho phía 110kV. Phụ tải địa phương UF được cung cấp điện qua hai máy biến áp nối với hai cực máy phát điện F1, F2. Ưu điểm: - Số lượng và chủng loại máy biến áp ít, các máy biến áp 110kV có giá thành hạ hơn giá máy biến áp 220kV. - Vận hành đơn giản, linh hoạt đảm bảo cung cấp điện liên tục. Nhược điểm: - Tổn thất công suất lớn khi STmin. Phương án 2
Nhận xét: Phương án 2 khác với phương án 1 ở chỗ chỉ có một bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp 110 kV. Như vậy ở phía thanh góp 220 kV có đấu thêm một bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây. Phụ tải địa phương UF được cung cấp điện qua hai máy biến áp nối với hai cực máy phát điện F1, F2. Ưu điểm: - Công suất truyền tải từ cao sang trung qua máy biến áp tự ngẫu nhỏ nên tổn thất công suất nhỏ. - Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục - Vận hành đơn giản Nhược điểm: - Có một bộ máy phát điện - máy biến áp bên cao nên đắt tiền hơn. Phương án 3
Nhận xét: Nhà máy dùng bốn bộ máy phát- máy biến áp: hai bộ nối với thanh góp 220kV, hai bộ nối với thanh góp 110kV. Dùng hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giưa thanh góp UC và thanh góp UT đồng thời để cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát UF . Ưu điểm: - Cũng đảm bảo cung cấp điện liên tục Nhược điểm: - 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. Phương án 4
Nhận xét Nhà máy dùng bốn bộ máy phát – máy biến áp nối vào thanh góp 110kV và dùng hai máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp và cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát. Ưu điểm: - Đảm bảo cung cấp điện liên tục - Do tất cả các máy biến áp đều nối về phía 110kV nên giảm được vốn đầu tư so với phương án 1. Nhược điểm: - Do tất cả các máy biến áp đều nối vào phía 220kV, nên để đảm bảo cung cấp điện cho phía 110 kV công suất của máy biến áp tự ngẫu có thể phải lớn hơn so với các phương án khác. Khi có ngắn mạch xẩy ra ở thanh góp hệ thống thì dòng điện ngắn mạch lớn gây nguy hiểm cho thiết bị. - Tổn thất công suất lớn. Kết luận Qua 4 phương án đã được đưa ra ở trên ta có nhận xét rằng 2 phương án 1 và 2 đơn giản và kinh tế hơn so với các phương án còn lại. Hơn nữa, nó vẫn đảm bảo cung cấp điện liên tục; an toàn cho các phụ tải và thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật. Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1 và phương án 2 để tính toán kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy điện. TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN Phương án 1.
Chọn Máy Biến Áp Chọn MBA 2 cuộn dây B3, B4 Máy biến áp hai dây quấn B3, B4 được chọn theo điều kiện:
Các máy phát F3 và F4 có công suất phát định mức: SF3dm = SF4dm = SFdm = 75 MVA Do đó ta có thể chọn được MBA B3 và B4 có các thông số kĩ thuật: bảng 2.1 Loại MBA  Sđm MVA  ĐA cuộn dây, kV  Tổn thất, kW  UN%  I0%     C  H  (P0  (PN     TP ДцH  80  115  10,5  70  310  10,5  0,55   Chọn MBA tự ngẫu B1, B2 Máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện:
 Với ( là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu:
 Và Sth là công suất thừa từ máy phát đến cuộn hạ áp: Sth = SFdm –
SUFmin –
Stdmax = 75 –
.10,2375 –
.24 = 63,88125 MVA ( SB1dm = SB2dm =
.63,88125 = 127,7625 MVA Từ kết quả tính toán trên ta chọn máy biến áp tự ngẫu ba pha cho mỗi máy biến áp B1, B2: bảng 2.2 Loại MBA  Sđm MVA  ĐA cuộn dây, kV  Tổn thất, kW  UN%  I0%     C  T  H  (P0  (PN  C-T  C-H  T-H          C-T  C-H  T-H       ATДцTH  160  230  121  11  85  380  190  190  11  32  20  0,5   Phân Bố Công Suất Cho Các MBA Đối với máy biến áp hai cuộn dây B3 và B4 Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây, ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua mỗi máy biến áp bằng: Sb =
SFdm –
Stdmax = 75 – 6 = 69 MVA Đối với máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 - Công suất phía cao được phân bố theo biểu thức sau :
- Công suất phía trung được phân bố theo biểu thức sau :
- Công suất qua cuộn dây điện áp hạ được phân bố theo biểu thức sau : SB.H = SB.C + SB.T Kết quả tính toán phân bố công suất cho các cuộn dây của B1, B2 được ghi trong bảng: bảng 2.3 SB.C , MVA  45,61875  32,55  68,25  61,76875  47,48875  73,2625  83,96875  48,26875   SB.T , MVA  -17,4375  -7,125  -7,125  -0,25  -0,25  -10,5625  -20,875  -20,875   SB.H , MVA  28,18125  25,425  61,125  61,51875  47,23875  62,7  63,09375  27,39375   Dấu “ - ” trước công suất của cuộn dây trung có nghĩa là chỉ chiều truyền tải công suất từ cuộn trung sang cuộn cao áp. Kiểm Tra Quá Tải Của Các MBA Các máy biến áp nối bộ B3 và B4 Vì 2 máy biến áp này đã được chọn lớn hơn công suất định mức của máy phát điện. Đồng thời từ 0 đến 24h luôn cho 2 bộ này làm việc với phụ tải bằng phẳng như đã trình bày trong phần trước, nên đối với 2 máy biến áp B3 và B4 ta không cần phải kiểm tra quá tải. Các máy biến áp liên lạc B1 và B2 Quá tải bình thường - Từ bảng phân bố công suất các cuộn dây của tự ngẫu ta thấy trong cả ngày ( từ 0 đến 24h) chế độ làm việc của tự ngẫu là công suất được truyền từ
, phụ tải phía cao là lớn nhất. Do đó công suất qua cuộn nối tiếp là lớn nhất và điều kiện kiểm tra quá tải bình thường là:
Công suất tính toán của máy biến áp tự ngẫu: Stt = αSB1dm = 0,5.160 = 80 MVA Hệ số quá tải bình thường: kbt = 1,3 → kbtStt = 1,3. 80 = 104 MVA Do hệ số công suất
nên công suất qua cuộn dây nối tiếp:
Do đó: Snt.max = α.(SH + ST)max = 0,5.SCmax = 0,5. 83,96875 = 41,98438 MVA < kbtStt = 104 MVA nên khi làm việc bình thường máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải. Quá tải sự cố Xét trường hợp sự cố máy biến áp nối bộ B4 Khi đó do
nên lượng công suất lớn nhất tải qua mỗi máy biến áp tự ngẫu để đưa sang trung áp là: STmax=
( SUTmax- Sb3) =
( 137,5- 69)= 34,25 MVA Công suất tải qua cuộn hạ cực đại là: SHmax= SFdm -
STDmax-
SUFmin =75–
.24 –
.10,2375 = 63,88125 MVA > 34,25 MVA Suy ra lượng công suất cực đại truyền qua mỗi máy biến áp lên cao áp: SCmax = SHmax - STmax =63,88125 - 34,25 = 29,63125 MVA Như vậy máy biến áp tự ngẫu làm việc theo chế độ truyền công suất
, phụ tải phía hạ là lớn nhất. Do đó công suất qua cuộn hạ là lớn nhất và điều kiện kiểm tra quá tải sự cố là:
trong đó: Hệ số quá tải sự cố: ksc = 1,4 ( ksc.Stt = 1,4.80 = 112 MVA Ta nhận thấy SHmax < ksc.Stt nên máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải sự cố. Xét trường hợp sự cố máy biến áp liên lạc B2. - Trong khoảng thời gian từ 0 → 24h:
, chế độ làm việc của tự ngẫu là công suất được truyền từ
, phụ tải phía cao là lớn nhất. Do đó công suất qua cuộn nối tiếp là lớn nhất và điều kiện kiểm tra quá tải sự cố là:
Công suất qua cuộn dây nối tiếp:
Lượng công suất thừa cực đại bên trung áp là: STmax = ΣSbT – SUTmax = 2.69 – 96,25 = 41,75 MVA Công suất tải từ máy phát qua cuộn hạ của tự ngẫu cực đại đã tính ở phần trước bằng: SHmax = 63,88125 MVA Suy ra công suất lớn nhất tải qua cuộn hạ: Snt.max = α(STmax + SHmax) = 0,5.( 41,75 + 63,88125) = 52,81563 MVA Ta thấy: Snt.max< ksc.Stt = 112 MVA nên máy biến áp không bị quá tải sự cố. Tóm lại, các máy biến áp đã chọn hoàn toàn đảm bảo điều kiện quá tải bình thường lẫn quá tải sự cố. Tính Tổn Thất Điện Năng Tổn thất điện năng trong máy biến áp hai dây quấn B3 và B4 Do bộ máy biến áp - máy phát làm việc với phụ tải bằng phẳng trong suốt cả năm Sb = 69 MVA nên tổn thất điện năng trong mỗi máy biến áp hai dây cuốn có hai cuộn dây phân chia điện áp là:
trong đó:
: tổn thất không tải của máy biến áp, kW