Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Thiết kế nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi máy là 100 mw...

Tài liệu Thiết kế nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi máy là 100 mw

.PDF
81
183
63

Mô tả:

Thiết kế Nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi máy là 100 MW
§å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y nhiÖm vô thiÕt kÕ 1 - Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn gåm 4 tæ m¸y, c«ng suÊt mçi m¸y lµ 100 MW Thêi gian 0-8 8 - 11 11 - 20 20 - 24 P(%) 80 90 100 85 HÖ thèng tù ding cùc ®¹i lµ 6%.víi cosϕ = 0,85 2 - Phô t¶i ®Þa ph¬ng U®m = 10 kV: Pmax = 16 MW; cosϕ = 0,86 Gåm : 3 ®êng d©y kÐp × 3 MW x ……….km 4 ®êng d©y ®¬n × 3 MW x ……… km BiÕn thiªn phô t¶i: Thêi gian 0–7 7 - 12 12 - 18 18 - 24 P(%) 65 100 80 60 3 - Phô t¶i ®iÖn ¸p trung 110 kV: Pmax = 170 MW; cosϕ = 0,88 Gåm 2 ®êng d©y kÐp x 40 MW x ……….km 3 ®êng d©y ®¬n × 35 MW x ……… km BiÕn thiªn phô t¶i: Thêi gian 0–8 8 - 12 12 - 18 18 - 24 P(%) 60 85 100 70 4 - HÖ thèng : U®m = 220 kV ; S®m = 4100 MVA (khong kÓ mhµ m¸y thiÕt kÕ) - §iÖn kh¸ng ng¾n m¹ch Xht = ……….(c«ng suÊt ng¾n m¹ch Sn = 4500MVA) - Dù tr÷ Sdt = 7% = 287 MVA Nhµ m¸y thiÕt kÕ ®î kÕt nèi víi hÖ thèng b»ng mét ®êng d©y kÐp dµi L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 1 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y 125km. lêi nãi ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, víi chÝnh s¸ch kinh tÕ míi, §¶ng vµ nhµ níc ta chó träng ®Èy m¹nh c«ng nghiÖp hãa vµ hiÖn ®¹i hãa ®Êt níc.. Cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c¸c nghµnh c«ng nghiÖp, nghµnh n¨ng lîng ViÖt nam ®· cã nh÷ng bíc tiÕn vît bËc, xøng ®¸ng víi vai trß mòi nhän vµ then chèt trong nÒn kinh tÕ.Cïng víi viÖc x©y dùng thµnh c«ng ®êng d©y t¶i ®iÖn B¾c – Nam vµ mét sè c«ng tr×nh lín kh¸c ,hÖ thèng ®iÖn níc ta ®· tõng bíc ®îc c¶i t¹o, n©ng cÊp. XuÊt hiÖn ngµy cµng nhiÒu nhµ m¸y ®iÖn vµ c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n phèi ®iÖn,do ®ã s¶n lîng còng nh chÊt lîng ®iÖn n¨ng ngµy cµng ®îc n©ng cao. Do ®Þa h×nh níc ta cã nhiÒu ®åi nói vµ c¸c con s«ng lín nªn ta cã thÓ x©y dùng c¸c nhµ m¸y thñy ®iÖn. Nhµ m¸y thñy ®iÖn ®em l¹i nh÷ng lîi Ých kh«ng nhá vÒ kinh tÕ còng nh kü thuËt. Tuy nhiªn, x©y dùng nhµ m¸y thñy ®iÖn l¹i cÇn vèn ®Çu t kinh tÕ lín vµ thêi gian x©y dùng kÐo dµi nhiÒu n¨m.Do ®ã, ®Ó theo kÞp tèc ®é ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ,®Ó ®¸p øng nhu cÇu tríc m¾t vÒ ®iÖn n¨ng ta cÇn thiÕt ph¶i x©y dùng c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn : cã vèn ®Çu t Ýt h¬n ,thêi gian x©y dùng nhanh h¬n ... ViÖc gi¶i quyÕt ®óng ®¾n c¸c vÊn ®Ò kinh tÕ – kü thuËt sÏ ®em l¹i lîi Ých kh«ng nhá cho nÒn kinh tÕ vµ hÖ thèng ®iÖn.Trong bèi c¶nh ®ã, thiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn vµ tÝnh to¸n chÕ ®é vËn hµnh tèi u kh«ng chØ lµ nhiÖm vô mµ cßn lµ sù cñng cè toµn diÖn vÒ mÆt kiÕn thøc ®èi víi mçi sinh viªn nghµnh hÖ thèng ®iÖn tríc khi x©m nhËp thùc tÕ... Em xin ch©n thµnh c¸m ¬n thÇy gi¸o híng dÉn : PGS –TS §µo Quang Th¹ch ®· híng dÉn em tËn t×nh, gióp em hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy. Sinh viªn L¬ng V¨n ChiÕn L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 2 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y CH¦¥NG I TÝNH TO¸N PHô T¶I & c©n b»ng c«ng suÊt §Êt níc ta ®ang trªn ®µ ph¸t triÓn m¹nh theo con ®êng c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸, v× thÕ ®iÖn n¨ng ®ãng vai trß quan träng vµ kh«ng thÓ thiÕu trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn ®Êt níc. Sè hé dïng ®iÖn vµ lîng ®iÖn n¨ng tiªu thô kh«ng ngõng thay ®æi vµ t¨ng nhanh chãng. Do vËy, ®Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn vµ c¸c chØ tiªu kinh tÕ ngêi ta sö dông c¸c ph¬ng ph¸p thèng kª, lËp nªn ®å thÞ phô t¶i ®Ó tõ ®ã lùa chän ph¬ng thøc vËn hµnh, s¬ ®å nèi ®iÖn hîp lý. Trong nhiÖm vô thiÕt kÕ, ngêi ta thêng cho ®å thÞ phô t¶i hµng ngµy ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p vµ hÖ sè c«ng suÊt cña phô t¶i t¬ng øng, còng cã khi cho ®å thÞ phô t¶i hµng ngµy cña toµn nhµ m¸y. Dùa vµo ®å thÞ phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p mµ x©y dùng ®å thÞ phô t¶i tæng cña toµn nhµ m¸y, ngoµi phÇn phô t¶i cña hé tiªu thô ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p, phô t¶i ph¸t vÒ hÖ thèng, cßn cã phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y. C«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè (d¹ng nhiªn liÖu, ¸p lùc h¬i ban ®Çu, lo¹i tuabin vµ c«ng suÊt cña chóng, lo¹i truyÒn ®éng ®èi víi c¸c m¸y b¬m cung cÊp.v..v...) vµ chiÕm kho¶ng 5 - 8% tæng ®iÖn n¨ng ph¸t ra. §å thÞ phô t¶i tæng hîp cña toµn nhµ m¸y thêng vÏ theo c«ng suÊt biÓu kiÕn S (MVA) ®Ó cã ®îc ®é chÝnh x¸c h¬n v× hÖ sè c«ng suÊt cña phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p thêng kh¸c nhau. Nh vËy, dùa vµo ®å thÞ phô t¶i c¸c cÊp ®iÖn ¸p tiÕn hµnh tÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y theo thêi gian hµng ngµy. 1.1 Chän m¸y ph¸t ®iÖn : Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn gåm 4 tæ m¸y, c«ng suÊt mçi m¸y lµ : 100 MW. - Chän m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé tuabin h¬i cã c¸c th«ng sè sau : Lo¹i m¸y ph¸t TBφ-100-2 n v/ph 3000 S MVA 117,65 Th«ng sè ®Þnh møc P U MW KV 100 10,5 cos ϕ 0,85 1.2 TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt : Ta x©y dùng ®å thÞ phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p, ta cã : L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 3 - I KA 6,475 §iÖn kh¸ng t¬ng ®èi X’’d X’d Xd 0,183 0,263 1,79 §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y P( t ) Ρ% (t) = P .100 ⇒ P (t) = max P%( t ) .Pmax 100 ; P( t ) S (t) = Cosϕ . Trong ®ã : - S : lµ c«ng suÊt biÓu kiÕn cña phô t¶i thêi ®iÓm t. - P : lµ c«ng suÊt t¸c dông cña phô t¶i t¹i thêi ®iÓm t. - Cos ϕ : lµ hÖ sè c«ng suÊt phô t¶i. 1. Phô t¶i ®iÖn ¸p m¸y ph¸t (®Þa ph¬ng) : U®m = 10 kV ; Pmax = 16 MW ; Gåm : 3 ®êng d©y kÐp × 3 MW × ……. km ; 4 ®êng d©y ®¬n × 2 MW × ……. km ; Cos ϕ = 0,86 - Ta cã b¶ng phô t¶i : t(h) c«ng suÊt P % (t) P (t) (MW) S (t) (MVA) 0–7 7 - 12 12 - 18 18 - 24 65 10,4 12,1 100 16 18,6 80 12,8 14,88 60 9,6 11,16 18,6 14,88 S (MVA) 12,1 11,16 t(h) 0 7 12 L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 4 - 18 24 §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y 2. Phô t¶i ®iÖn ¸p trung : U®m = 110 KV ; Pmax = 170 MW Gåm 2 ®êng d©y kÐp x 40MVA x …….km 3 ®êng d©y kÐp x 35MVA x …….km ; P (t) = P%( t ) .Pmax 100 ; S (t) = P( t ) Cosϕ ; Cos ϕ = 0,88 ; . - KÕt qu¶ tÝnh to¸n c©n b»ng c«ng suÊt ë phô t¶i trung ¸p : t (h) c«ng suÊt P % (t) P (t) (MW) S (t) (MVA) 0–8 8 - 12 12 - 18 18 - 24 60 102 115,91 85 144,5 164,2 100 170 193,18 70 119 135,23 - §å thÞ phô t¶i trung ¸p : S (MVA) 193,18 164,2 115,91 135,23 t(h) 0 7 12 18 24 3. Phô t¶i toµn nhµ m¸y : PNMmax = ∑ P®m = n.P®mF = 4.100 = 400 (MW) . SNMmax = ∑ S®m = n.S®mF = 4.117,65 = 470,6 (MVA) . L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 5 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y Cos ϕ = 0,85. P (t) = P%( t ) .Pmax 100 ; S (t) = P( t ) Cosϕ . - Ta cã b¶ng tÝnh to¸n c©n b»ng c«ng suÊt ë phô t¶i toµn nhµ m¸y : t (h) c«ng suÊt P % (t) P (t) (MW) S (t) (MVA) 0–8 8 - 11 11 - 20 20 - 24 80 320 376,47 90 360 423,53 100 400 470,6 85 340 400 - §å thÞ phô t¶i toµn nhµ m¸y : S (MVA) 470,6 423,53 376,47 0 400 7 11 11 24 4. C«ng suÊt tù dïng : - X¸c ®Þnh phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn theo c«ng thøc sau : S NM ( t ) S td (t) = α . S NMmax. ( 0,4 + 0,6. S NM max ); - Trong ®ã : L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 6 - t(h) §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y S td(t) : phô t¶i tù dïng t¹i thêi ®iÓm t. S NMmax : c«ng suÊt ®Æt cña toµn nhµ m¸y. S NM(t) : c«ng suÊt nhµ m¸y ph¸t ra t¹i thêi ®iÓm t. α : sè phÇn tr¨m lîng ®iÖn tù dïng. S NMmax = 470,6 (MVA) ; Tù dïng cña nhµ m¸y : α = 6 % ; - TÝnh to¸n theo c«ng thøc trªn ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau : t (h) c«ng suÊt S NM (t) S td (t) 0–8 8 – 11 11 - 20 20 - 24 376,47 24,85 423,53 26,54 470,6 28,236 400 25,69 - §å thÞ phô t¶i tù dïng : S (MVA) 28,236 26,54 24,85 0 25,69 8 11 20 t(h) 24 5. C©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y vµ c«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng : - Ta x¸c ®Þnh c«ng suÊt cña toµn nhµ m¸y theo biÓu thøc : SNM(t) = S®f (t) + ST (t) + Std (t) + SHT (t) - C«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng : SHT (t) = SNM (t) – [S®f (t) + ST (t) + Std (t)] - B¶ng tÝnh to¸n c©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y vµ c«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng : t (h) c«ng suÊt SNM(t) (MVA) S®f (t) (MVA) 0–8 8 - 11 11 - 20 20 - 24 376,47 12,1 423,53 18,6 470,6 14,88 400 11,16 L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 7 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y ST (t) (MVA) Std (t) (MVA) SHT (t) (MVA) 115,91 24,85 223,61 164,2 26,54 214,19 193,18 28,236 234,3 135,23 25,69 227,92 Theo c¸c sè liÖu tõ b¶ng trªn, ta cã ®å thÞ phô t¶i tæng hîp sau : S (MVA) 0 8 11 20 24 1.3 NhËn xÐt : - Nhµ m¸y thiÕt kÕ cã tæng c«ng suÊt lµ : SNM®m = ∑ S®m = n.S®mF = 4.117,65 = 470,6 (MVA) L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 8 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y - So víi c«ng suÊt hÖ thèng S HT = 4100 (MVA) th× nhµ m¸y thiÕt kÕ chiÕm 11,478 % c«ng suÊt cña hÖ thèng. - C«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng: max = 234,3MVA tõ :11 h - 20 h min = 214,19MVA tõ : 8 h – 11 h - Phô t¶i trung ¸p : + STmax = 193,18 MVA tõ 11 h – 20 h chiÕm 4,712 % c«ng suÊt nhµ m¸y. + STmax = 115,91 MVA tõ 0 h – 8 h chiÕm 2,83 % c«ng suÊt nhµ m¸y. - Nhµ m¸y ®îc thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i ®iÖn ¸p trung 110 kV vµ cÊp lªn hÖ thèng 220 kV . Do vËy ta sö dông c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu.(ë nh÷ng cÊp ®iÖn ¸p nµy cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt) - Phô t¶i ®Þa ph¬ng cã : S ®fmax= 18,6MVA Víi: S ®mF = 117,65 MVA. - Ta cã : Sdf max 18,6 = = 0,158. 117,65 SdmF C«ng suÊt ®Þa ph¬ng cùc ®¹i (S®fmax) chØ b»ng 15,8 % c«ng suÊt ®Þnh møc ph¸t (S®mF). * Kh¶ n¨ng ph¸t triÓn cña nhµ m¸y phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh vÞ trÝ nhµ m¸y, ®Þa bµn phô t¶i, nguån nhiªn liÖu.....Riªng vÒ phÇn ®iÖn nhµ m¸y hoµn toµn cã kh¶ n¨ng ph¸t triÓn thªm phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p s½n cã. L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 9 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y ch¬ng ii Chän s¬ ®å nèi d©y cña nhµ m¸y 2.1 §Ò xuÊt ph¬ng ¸n : A. S¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh : ThiÕt bÞ, MF§, MBA, ....®îc nèi víi nhau theo mét s¬ ®å nhÊt ®Þnh gäi lµ s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh. S¬ ®å nèi ®iÖn phô thuéc vµo sè nguån, sè phô t¶i, c«ng suÊt nguån, c«ng suÊt phô t¶i,phô thuéc vµo tÝnh chÊt hé tiªu thô, phô thuéc vµo kh¶ n¨ng ®Çu t.... S¬ ®å ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn : + VÒ kü thuËt : - ®¶m b¶o an toµn cung cÊp ®iÖn theo yªu cÇu. - §¶m b¶o an toµn cho ngêi vµ thiÕt bÞ. + VÒ kinh tÕ : - Vèn ®Çu t Ýt . - DÔ vËn hµnh, thay thÕ, l¾p ®Æt, söa ch÷a. - Sù linh ho¹t trong vËn hµnh (vËn hµnh theo nhiÒu ph¬ng ph¸p). - Cã kh¶ n¨ng ph¸t triÓn vÒ sau. Chän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh cña nhµ m¸y ®iÖn lµ mét kh©u quan träng trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn. C¸c ph¬ng ¸n v¹ch ra ph¶i ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc cho c¸c hé tiªu thô vµ ph¶i kh¸c nhau vÒ c¸ch ghÐp nèi m¸y biÕn ¸p víi c¸c cÊp ®iÖn ¸p, vÒ sè lîng vµ dung lîng cña m¸y biÕn ¸p, vÒ sè lîng m¸y ph¸t ®iÖn nèi vµo thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t, sè m¸y ph¸t ®iÖn ghÐp bé víi m¸y biÕn ¸p v.v... - C«ng suÊt mçi bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p kh«ng lín h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng. - Phô t¶i ®iÖn ¸p m¸y ph¸t lÊy rÏ nh¸nh tõ c¸c bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p víi c«ng suÊt kh«ng qu¸ 15 % c«ng suÊt bé. L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 10 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y - Kh«ng nèi bé hai m¸y ph¸t víi mét m¸y biÕn ¸p v× c«ng suÊt cña mét bé nh vËy sÏ lín h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng. - C¶ phÝa cao vµ trung ¸p ®Òu cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt nªn ta sö dông m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®Ó liªn l¹c. Tõ ®ã ta ®Ò xuÊt c¸c ph¬ng ¸n : B. C¸c ph¬ng ¸n : 1. Ph¬ng ¸n I : HT 220 kV F1 F2 ST F3 110 kV F4 + ¦u ®iÓm : Gi¶m ®îc tèi ®a sè thiÕt bÞ nèi vµo thanh gãp ®iÖn ¸p nªn gi¸ thµnh rÎ cã lîi vÒ mÆt kinh tÕ. C¶ hai phÝa ®iÖn ¸p cao vµ ®iÖn ¸p trung ®Òu cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt (U ≥ 110 kV) nªn ta sö dông m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®Ó liªn l¹c. MÆt kh¸c, chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p Ýt nªn s¬ ®å dÔ chän lùa thiÕt bÞ còng nh vËn hµnh, ®é tin cËy cao, cung cÊp ®iÖn ®¶m b¶o . + Nhîc ®iÓm : L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 11 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y Cã mét phÇn c«ng suÊt truyÒn qua hai lÇn biÕn ¸p lµm t¨ng tæn thÊt c«ng suÊt. Nhng v× s¬ ®å trªn sö dông m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c nªn tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng ®¸ng kÓ, cã thÓ bá qua. 2. Ph¬ng ¸n II: ST HT 220 kV F3 F1 F2 110 kV F4 + ¦u ®iÓm : VÒ mÆt c«ng suÊt kh¾c phôc ®îc nhîc ®iÓm cña ph¬ng ¸n I, lu«n lu«n cung cÊp ®ñ c«ng suÊt cho c¸c phô t¶i cho dï gÆp ph¶i sù cè ngõng mét trong c¸c m¸y. Do ®ã, ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn ®îc n©ng cao, c¶i thiÖn ®¸ng kÓ. + Nhîc ®iÓm : Chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p nhiÒu g©y khã kh¨n trong vËn hµnh vµ söa ch÷a. Vèn ®Çu t m¸y biÕn ¸p ®¾t h¬n so víi ph¬ng ¸n mét. L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 12 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y 3. Ph¬ng ¸n III: ST HT 220 kV 110 kV F3 F4 F2 F1 NhËn xÐt : TÊt c¶ c¸c bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p ®Òu nèi vµo thanh gãp ®iÖn ¸p cao (220 kV) .Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu dïng ®Ó liªn l¹c vµ truyÒn c«ng suÊt sang cho thanh gãp ®iÖn ¸p trung. Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c, m¸y biÕn ¸p tù ngÉu cßn l¹i kh«ng ®¶m b¶o ®ñ cung cÊp cho phô t¶i ®iÖn ¸p bªn trung (110 kV). Sè lîng vµ chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p nhiÒu nªn kh«ng cã lîi vÒ mÆt kinh tÕ vµ g©y khã kh¨n trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ còng nh trong vËn hµnh, söa ch÷a. * KÕt luËn : So s¸nh 3 ph¬ng ¸n : - Hai ph¬ng ¸n ®Çu ®Òu cã u ®iÓm ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p vµ cã cÊu t¹o t¬ng ®èi ®¬n gi¶n, dÔ vËn hµnh. L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 13 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y - Ph¬ng ¸n III tËp trung qu¸ nhiÒu chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p ,cÊu t¹o phøc t¹p g©y nhiÒu khã kh¨n trong vËn hµnh vµ söa ch÷a. Bªn trung ¸p kh«ng cã bé m¸y ph¸t - m¸y biÕn ¸p nªn khi sù cè 1 m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c sÏ kh«ng cung cÊp ®ñ cho phô t¶i, kh«ng ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn. Do ®ã, ta thÊy hai ph¬ng ¸n I & II cã nhiÒu u ®iÓm h¬n, ®¶m b¶o ®é an toµn , ®é tin cËy, cung cÊp ®iÖn æn ®Þnh , dÔ vËn hµnh ... nªn ta chän hai ph¬ng ¸n nµy ®Ó so s¸nh vÒ mÆt kinh tÕ, kÜ thuËt, chän ra ph¬ng ¸n tèi u. 2.2 Chän m¸y biÕn ¸p : M¸y biÕn ¸p lµ mét thiÕt bÞ rÊt quan träng. Trong hÖ thèng ®iÖn, tæng c«ng suÊt c¸c m¸y biÕn ¸p rÊt lín vµ b»ng kho¶ng 4 ÷ 5 lÇn tæng c«ng suÊt c¸c m¸y ph¸t ®iÖn. Do ®ã vèn ®Çu t cho m¸y biÕn ¸p còng rÊt nhiÒu. Yªu cÇu ®Æt ra lµ ph¶i chän sè lîng m¸y biÕn ¸p Ýt vµ c«ng suÊt nhá mµ vÉn ®¶m b¶o an toµn cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé tiªu thô. §iÒu ®ã cã thÓ ®¹t ®îc b»ng c¸ch thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÖn mét c¸ch hîp lý, dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu vµ tËn dông kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña m¸y biÕn ¸p, kh«ng ngõng c¶i tiÕn cÊu t¹o cña m¸y biÕn ¸p. Trong hÖ thèng ®iÖn ngêi ta thêng dïng c¸c m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p vµ gi¶m ¸p, 2 cuén d©y vµ 3 cuén d©y. C¸c m¸y biÕn ¸p 3 pha 2 cuén d©y vµ 3 cuén d©y ®îc sö dông réng r·i trong hÖ thèng ®iÖn. Trong hÖ thèng ®iÖn cã ®iÖn ¸p cao vµ trung tÝnh nèi ®Êt trùc tiÕp thêng dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. Lo¹i MBA nµy cã ®iÓm u viÖt h¬n MBA thêng : gi¸ thµnh chi phÝ vËt liÖu vµ tæn hao n¨ng lîng khi vËn hµnh cña nã nhá h¬n so víi MBA thêng cã cïng c«ng suÊt. 2.2.1. Ph¬ng ¸n I : - S¬ ®å nèi d©y : ST HT 220 kV 110 kV L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 14 F1 F2 F3 F4 §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y 1.Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n I : - Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y : S®mB ≥ S®mF = 117,65 (MVA). - Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p tù ngÉu : S®mTN ≥ 1 .S α ®mF - Ta cã : S®mB ≥ α : HÖ sè cã lîi ; ; 1 .117,65 0,5 ( α= U C − U T 220 − 110 = = 0,5 ) UC 220 = 235,3 (MVA). - B¶ng tham sè m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n I : U®m (KV) UN% Lo¹i MBA S®m MVA C T H TДЦ 125 121 _ ATДЦTH 250 230 121 10,5 CT _ 11 11 C-H 10,5 TH _ 32 20 ∆P0 ∆PN I0% C-T C-H T-H 100 _ 400 _ 0,5 120 520 _ _ 0,5 2. Ph©n phèi c«ng suÊt : c¸c m¸y biÕn ¸p vµ c¸c cuén d©y : + C¸c bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y vËn hµnh víi phô t¶i b»ng ph¼ng suèt trong n¨m : S BT = S ®mF - 1 4 .S tdmax = 117,65 - 1 4 .28,236= 110,6 (MVA) + C«ng suÊt truyÒn qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu : - C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao : S c(t) = 1 2 .S HT(t) 1 2 .[S T(t) – 2.S BT] - C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung : S t(t) = - C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ : S h(t) = S T (t) + S c(t) - Sau khi tÝnh to¸n ta cã B¶ng ph©n phèi c«ng suÊt : Thêi gian L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 15 - §å ¸n m«n häc ®iÖn Lo¹i MBA Tù ngÉu ThiÕt kÕ nhµ m¸y CÊp ®iÖn ¸p (kV) 220 110 10,5 C«ng suÊt (MVA) Sc St Sh 0-8 8 –11 11 –20 20 –24 111,805 -52,645 59,16 107,1 -28,5 78,6 117,15 -14,01 103,14 113,96 -42,985 70,975 3. KiÓm tra qu¸ t¶i : * Khi lµm viÖc b×nh thêng : C«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c m¸y biÕn ¸p chän lín h¬n c«ng suÊt cùc ®¹i nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i khi lµm viÖc b×nh thêng . * Khi sù cè : a. Sù cè mét bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p bªn trung : ST = 193,18 HT 220 kV 60,01 110 kV 60,01 41,29 41,29 101,3 101,3 110,6 F1 F2 F3 F4 - Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn trung : SBT = S®mF - 1 4 Std = 117,65 - 1 4 .28,236= 110,6 (MVA) + §iÒu kiÖn kiÓm tra sù cè : 2αKqt .S®mTN ≥ STmax- SBT ⇒ S®mTN ≥ S®mTN ≥ 193,18 −110,6 2.0,5.1,4 ST max − SBT 2αK qt = 58,98 (MVA) S®mTN = 250 (MVA) > 58,98 (MVA) tháa m·n ®iÒu kiÖn sù cè . + Ph©n bè c«ng suÊt trªn c¸c cuén d©y MBA tù ngÉu khi x¶y ra sù cè : - C«ng suÊt qua cuén trung cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu: ST = 1 2 .(STmax – SBT) = 1 2 .(193,18–110,6) = 41,29 (MVA) - C«ng suÊt qua cuén h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu : L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 16 - §å ¸n m«n häc ®iÖn S H = S dmF − ThiÕt kÕ nhµ m¸y 1 1 1 1 S td − S df = 117,65 − .28,236 − 18,6 = 101,3( MVA). 4 2 4 2 - C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu : S C = S H − S T = 101,3 − 41,29 = 60,01( MVA). - Khi ®ã, c«ng suÊt ph¸t lªn hÖ thèng lµ 234,3 (MVA), v× thÕ lîng c«ng suÊt thiÕu lµ : SthiÕu = S HT − 2 S C = 234,3 − 2.60,01 = 114,28( MVA). Lîng c«ng suÊt thiÕu nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng (287 MVA) nªn m¸y biÕn ¸p ®· chän tho¶ m·n . b. Sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c ( ST max ): ST = 193,18 HT 220 kV 110 kV 120,02 - 28,02 92 F1 F2 + §iÒu kiÖn kiÓm tra sù cè : α.Kqt .S®mTN ≥ STmax- 2.SBT ⇒ S®mTN ≥ S®mTN = 250 (MVA) 110,6 ≥ 110,6 F3 F4 ST max − 2.S BT αK qt 193,18 − 2.110,6 = −40,03( MVA) ⇒ 0,5.1,4 tháa m·n ®iÒu kiÖn. + XÐt ph©n bè c«ng suÊt trªn c¸c cuén d©y cña MBA tù ngÉu khi sù cè : - C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung : S T = S T max − 2.S BT = 193,18 − 2.110,6 = −28,02( MVA). (C«ng suÊt truyÒn tõ bªn trung ¸p (110 kV) sang nªn mang dÊu ©m) L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 17 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y - C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ cña MBA tù ngÉu : S H = S dmF − 1 1 S td − S df = 117,65 − 28,236 −18,6 = 92( MVA). 4 4 - C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu : S C = S H − S T = 92 − (−28,02) = 120,02( MVA). - Khi ®ã, c«ng suÊt ph¸t lªn hÖ thèng lµ 234,3 (MVA), v× thÕ lîng c«ng suÊt thiÕu lµ : SthiÕu = S HT − S C = 234,3 −120,02 = 114.28( MVA). - Lîng c«ng suÊt thiÕu nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng (287MVA) nªn m¸y biÕn ¸p ®· chän tho¶ m·n . 2.2.2. Ph¬ng ¸n II : - S¬ ®å nèi d©y : ST HT 220 kV F3 F1 F2 110 kV F4 1. Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n II : - Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn trung : S®mB ≥ S®mF = 117,65 (MVA). - Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn cao : S®mB ≥ S®mF = 117,65 (MVA). - Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p tù ngÉu : L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 18 - §å ¸n m«n häc ®iÖn S®mB ≥ ThiÕt kÕ nhµ m¸y 1 .117,65 = 0,5 235,3 (MVA). - B¶ng tham sè m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n II : U®m (KV) UN% Lo¹i MBA S®m MVA C T H TДЦ 125 121 _ TДЦ 125 250 230 230 _ 121 ATДЦTH 10,5 CT _ 10,5 11 _ 11 C-H 10,5 TH _ 11 32 _ 20 ∆P0 ∆PN I0% C-T C-H T-H 100 _ 400 _ 0,5 115 120 _ 520 380 _ _ _ 0,5 0,5 2. TÝnh dßng ph©n phèi cho c¸c m¸y biÕn ¸p vµ c¸c cuén d©y : + C¸c bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y vËn hµnh víi phô t¶i b»ng ph¼ng suèt trong n¨m : SBC = S BT = S ®mF - 1 4 .S tdmax = 117,65 - 1 4 .28,236= 110,6 (MVA) + C«ng suÊt truyÒn qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu : - C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao : Sc ( t ) = 1 [SHT ( t ) − SBC ] 2 - C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung: St (t) = 1 [ST ( t ) − SBT ] 2 - C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ : S h ( t ) = S t ( t ) + Sc ( t ) B¶ng ph©n phèi c«ng suÊt : Thêi gian Lo¹i MBA Tù ngÉu CÊp ®iÖn ¸p (kV) C«ng suÊt (MVA) 0-8 220 SC 110 10,5 11- 20 20- 24 56,51 8– 11 51,79 61,85 58,66 St 2,655 26,8 41,29 12,315 Sh 59,165 78,59 103,14 70,975 L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 19 - §å ¸n m«n häc ®iÖn ThiÕt kÕ nhµ m¸y 3. KiÓm tra qu¸ t¶i: * Khi lµm viÖc b×nh thêng : C«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c m¸y biÕn ¸p chän lín h¬n c«ng suÊt cùc ®¹i nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i khi lµm viÖc b×nh thêng . * Khi sù cè : a. Sù cè bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p bªn trung : ST = 193,18 HT 220 kV 4,71 4,71 110,6 110 kV 96,59 96,59 101,3 101,3 - Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn : 1 S B = SdmF − S td 4 = 117,65 - + §iÒu kiÖn kiÓm tra sù cè : 2α K qt .SdmTN ≥ ST max 1 4 .28,236= 110,6 (MVA) ⇒ S dmTN ≥ S T max 193,18 = = 138( MVA) 2αK qt 2.0,5.1,4 Ta cã : SdmTN = 250 (MVA) > 138 (MVA) nªn ®iÒu kiÖn trªn tho¶ m·n . + Ph©n bè c«ng suÊt trªn c¸c cuén d©y MBA tù ngÉu khi x¶y ra sù cè : - C«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén trung cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : ST = 1 193,18 .S T max = = 96,59( MVA). 2 2 - C«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : S H = S dmF − 1 1 1 1 S td − S df = 117,65 − .28,236 − 18,6 = 101,3( MVA). 4 2 4 2 - C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : S C = S H − S T = 101,3 − 96,59 = 4,71( MVA). (C«ng suÊt lÊy vÒ tõ cao ¸p (220 kV) nªn mang dÊu ©m) L ¬ng V¨n ChiÕn – T3 – HT§– K44 - 20 -
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan