Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Vụ thiết kế nhà máy điện thuỷ điện có tổng công suất đặt là 400 mw gồm có 4 máy...

Tài liệu Vụ thiết kế nhà máy điện thuỷ điện có tổng công suất đặt là 400 mw gồm có 4 máy phát điện

.PDF
61
340
120

Mô tả:

vụ thiết kế nhà máy điện thuỷ điện có tổng công suất đặt là 400 MW gồm có 4 máy phát điện
Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc Ch¬ng I tÝnh to¸n phô t¶I vµ c©n b»ng c«ng suÊt ChÊt lîng ®iÖn n¨ng lµ mét yªu cÇu quan träng cña phô t¶i. §Ó ®¶m b¶o chÊt lîng ®iÖn n¨ng t¹i mçi thêi ®iÓm , ®iÖn n¨ng do c¸c nhµ m¸y ph¸t ®iÖn ph¸t ra ph¶i hoµn toµn c©n b»ng víi lîng ®iÖn n¨ng tiªu thô á c¸c hé tiªu thô kÓ c¶ tæn thÊt ®iÖn n¨ng. V× ®iÖn n¨ng Ýt cã kh¶ n¨ng tÝch luü nªn viÖc c©n b»ng c«ng suÊt trong hÖ thèng ®iÖn lµ rÊt quan träng. Trong thùc tÕ lîng ®iÖn n¨ng tiªu thô t¹i c¸c hé dïng ®iÖn lu«n lu«n thay ®æi. ViÖc n¾m ®îc quy luËt biÕn ®æi nµy tøc lµ t×m ®îc ®å thÞ phô t¶i lµ ®iÒu rÊt quan träng ®èi víi viÖc thiÕt kÕ vµ vËn hµnh. Nhê vµo ®å thÞ phô t¶i mµ ta cã thÓ lùa chän ®îc c¸c ph¬ng ¸n nèi ®iÖn hîp lý , ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu kinh tÕ vµ kü thuËt, n©ng cao ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn. Ngoµi ra dùa vµo ®å thÞ phô t¶i cßn cho phÐp chän ®óng c«ng suÊt c¸c m¸y biÕn ¸p vµ ph©n bè tèi u c«ng suÊt gi÷a c¸c tæ m¸y ph¸t ®iÖn trong cïng mét nhµ m¸y vµ ph©n bè c«ng suÊt gi÷a c¸c nhµ m¸y ®iÖn víi nhau. Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn thuû ®iÖn cã tæng c«ng suÊt ®Æt lµ 400 MW gåm cã 4 m¸y ph¸t ®iÖn kiÓu thñy ®iÖn cung cÊp cho phô t¶i ë 3 cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t, 110 KV vµ nèi víi hÖ thèng ë cÊp ®iÖn ¸p 220 KV. Ta chän m¸y ph¸t ®iÖn lo¹i CB-1500/170-96 cã c¸c th«ng sè sau: SF®m PF®m (MVA) 117,647 (MW) 100 cosϕ®m UF®m IF®m Xd’’ Xd’ Xd 0,85 (KA) 13,8 (KA) 4,92 0,21 0,29 0,65 Trong nhiÖm vô thiÕt kÕ ®· cho ®å thÞ phô t¶i cña nhµ m¸y vµ ®å thÞ phô t¶i cña c¸c cÊp ®iÖn ¸p díi d¹ng b¶ng theo phÇn tr¨m c«ng suÊt t¸c dông (P max) vµ hÖ sè (cosϕtb) cña tõng phô t¶i t¬ng øng tõ ®ã ta tÝnh ®îc phô t¶i cña c¸c cÊp ®iÖn ¸p theo c«ng suÊt biÓu kiÕn nhê c«ng thøc sau: S (t ) = P %.Pmax 100. cos ϕtb Trong ®ã : ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 1 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc S(t) : C«ng suÊt biÓu kiÕn cña phô t¶i t¹i thêi ®iÓm t tÝnh b»ng (MVA) P% : C«ng suÊt t¸c dông t¹i thêi ®iÓm t tÝnh b»ng phÇn tr¨m c«ng suÊt cùc ®¹i Pmax : C«ng suÊt cña phô t¶i cùc ®¹i tÝnh b»ng (MW) cosϕtb :HÖ sè c«ng suÊt trung b×nh cña tõng phô t¶i 1-1.§å thÞ phô t¶i cña toµn nhµ m¸y. NhiÖm vô thiÕt kÕ ®· cho nhµ m¸y gåm 4 tæ m¸y ph¸t thñy ®iÖn cã : PF®m = 100 MW , cosϕtb®m = 0,85. Do ®ã c«ng suÊt biÓu kiÕn cña mçi tæ m¸y lµ : S Fdm = PFdm 100 = = 117,647 cosϕdm 0,85 MVA Tæng c«ng suÊt ®Æt cña toµn nhµ m¸y lµ: PNM®m = 4PF®m = 4.100= 400 MW hay SNM®m = 4SF®m= 4.117,647 = 470,588 MVA Tõ ®å thÞ phô t¶i cña nhµ m¸y ®iÖn tÝnh ®îc c«ng suÊt ph¸t ra cña nhµ m¸y tõng thêi ®iÓm lµ: S NM ( t ) = PNM ( t ) cosϕ dm víi PNM ( t ) = PNM % PNMdm 100 KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho ë b¶ng 1-1 vµ ®å thÞ vÏ ë h×nh 1-1: B¶ng 1-1 t (giê) 0 S÷ 5(MVA)5 ÷ 8 NM PNM(%) 500 80 90 SNM(t) 376,47 423,53 (MVA) 8 ÷11 100 11÷14 100 14÷17 100 17÷ 20 100 20÷ 22 100 22÷24 80 470,59 470,59 470,59 470,59 470,59 470,59 376,47 423,53 400 376,47 376,47 300 200 100 ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 0 0 5 8 211 14 H×nh 1-1 t (h) 17 20 22 24 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc 1-2.Phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ hÖ sè phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y α =0,9% c«ng suÊt ®Þnh møc cña nhµ m¸y víi cosϕtddm = 0,85 tøc lµ b»ng hÖ sè c«ng suÊt ®Þnh møc cña nhµ m¸y vµ ®îc coi lµ h»ng sè víi c«ng thøc : Std(t)=α.SNM = 0,009.470,588 = 4,235 (MVA) 1-3.§å thÞ phô t¶i ®Þa ph¬ng cÊp ®iÖn ¸p UF ( 13,8 KV ) Phô t¶i ®Þa ph¬ng cña nhµ m¸y cã diÖn ¸p 13,8 KV, c«ng suÊt cùc ®¹i P Ufmax = 14 MW , cosϕtb = 0,85 : bao gåm 2 kÐp*4 MW*3 Km vµ 2 ®¬n*3MW*3 Km.§Ó x¸c ®Þnh ®å thÞ phô t¶i ®Þa ph¬ng ph¶i c¨n cø vµo sù biÕn thiªn phô t¶i hµng ngµy ®· cho vµ nhê c«ng thøc : SUf(MVA) 100S Uf ( t ) = PUf ( t ) PUf ( t ) = víi cos ϕ tb PUf % PUf max 100 KÕt qu¶ tÝnh ®îc theo tõng thêi ®iÓm t cho ë b¶ng 1-3 vµ ®å thÞ phô t¶i ®Þa ph¬ng 80 cho ë h×nh 1-3. t (giê) PUf(%) SUf(t) (MVA) B¶ng 1-3 0÷5 70 5÷8 80 8 ÷11 90 11÷14 90 14÷17 90 17÷ 20 100 20÷ 22 90 22÷24 80 11,53 13,176 14,823 14,823 14,823 16,470 14,823 13,176 60 40 20 11,53 14,823 13,176 ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 0 0 5 8 311 14 H×nh 1-3 16,470 17 13,176 20 22 24 t (h) Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc 1-4.§å thÞ phô t¶i trung ¸p (110 KV) NhiÖm vô thiÕt kÕ ®· cho P 110max = 280 MW vµ cosϕtb = 0,82 :gåm 2 kÐp*80 MW vµ 4 ®¬n*50 MW. §Ó x¸c ®Þnh ®å thÞ phô t¶i phÝa trung ¸p ph¶i c¨n cø vµo sù biÕn thiªn phô t¶i hµng ngµy ®· cho vµ nhê c«ng thøc : ST ( t ) = P110 ( t ) víi cos ϕ tb P110 ( t ) = P% P110 max 100 KÕt Squ¶ tÝnh ®îc theo tõng thêi ®iÓm t cho ë b¶ng 1-4 vµ ®å thÞ phô t¶i phÝa (MVA) T trung ¸p cho ë h×nh 1-4 500 B¶ng 1-4 t (giê) PT(%) ST(t) (MVA) 0÷5 80 5÷8 90 8 ÷11 90 11÷14 90 14÷17 90 17÷ 20 90 20÷ 22 100 22÷24 80 273,17 307,32 307,32 307,32 307,32 307,32 307,32 341,46 273,17 400 300 341,46 273,17 273,17 200 100 ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 0 0 t (h) 4 5 8 11 H×nh 1-4 14 17 20 22 24 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc 1-5.§å thÞ phô t¶i vÒ hÖ thèng (220 KV). Toµn bé c«ng suÊt thõa cña nhµ m¸y ®îc ph¸t lªn hÖ thèng qua ®êng d©y kÐp dµi 150 Km .Tæng c«ng suÊt hÖ thèng SHT=2800 MVA víi ®iÖn kh¸ng ®Þnh møc XHT=1,13. Dù tr÷ quay cña hÖ thèng SdtHT=200 MVA . Nh vËy ph¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y lµ: SNM(t) = SUf(t) + ST(t) + SVHT(t) + St d(t) Tõ ph¬ng tr×nh trªn ta cã phô t¶i vÒ hÖ thèng theo thêi gian lµ: SVHT(t) = SNM(t) - {SUf(t) + ST(t) + St d(t)} Tõ ®ã ta lËp ®îc b¶ng tÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y nh b¶ng 1-5 vµ ®å thÞ phô t¶i trªn h×nh 1-5. B¶ng 1-5 t (giê) SNM(t) 0÷5 376,47 5÷8 423,53 8 ÷11 470,59 11÷14 470,59 14÷17 470,59 17÷ 20 470,59 20÷ 22 470,59 22÷24 376,47 Std(t) 4,235 4,235 4,235 4,235 4,235 4,235 4,235 4,235 SUf(t) 11,529 13,176 14,823 14,823 14,823 16,47 14,823 13,176 ST(t) 273,17 307,32 307,32 307,32 307,32 307,32 341,46 273,17 SVHT(t) 87,535 98,8 144,21 144,21 144,21 142,57 110,1 85,89 (MVA) ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 5 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc SVHT(MVA) 250 200 150 144,21 142,57 110,1 100 98,8 85,89 87,535 50 t (h) 0 0 5 8 14 11 17 20 22 24 H×nh 1-5 1-6. NhËn xÐt chung. Phô t¶i nhµ m¸y ph©n bè kh«ng ®Òu trªn c¶ ba cÊp ®iÖn ¸p vµ gi¸ trÞ c«ng suÊt cùc ®¹i cã trÞ sè lµ: SUfmax = 16,47 MVA STmax = 341,46 MVA SVHTmax = 144,21 MVA SNM(MVA) Tæng 500 c«ng suÊt ®Þnh møc cña hÖ thèng lµ 2800 MVA, dù tr÷ quay cña hÖ thèng 470,59 SdtHT = 200 MVA. Gi¸ trÞ nµy lín h¬n trÞ sè c«ng suÊt cùc ®¹i mµ nhµ m¸y ph¸t lªn hÖ 423,53 thèng SVHTmax = 144,21 MVA. 400 376,47 376,47 Phô t¶i ®iÖn ¸p trung chiÕm phÇn lín c«ng suÊt nhµ m¸y do 341,463 ®ã viÖc ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i nµy lµ rÊt quan träng. 300 307,32 273,17 273,17 Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn ta x©y dùng ®îc ®å thÞ phô t¶i tæng hîp cña nhµ m¸y nh sau: 200 144,21 100 87,535 98,8 11,53 13,176 142,57 110,1 85,89 ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 0 0 5 8 6 16,47 14,823 14,823 11 14 17 20 22 24 t (h) Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc Ch¬ng II lùa chän ph¬ng ¸n nèi ®iÖn chÝnh Chän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh lµ mét trong nh÷ng nhiÖm vô hÕt søc quan träng trong thiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn. S¬ ®å nèi ®iÖn hîp lý kh«ng nh÷ng ®em l¹i nh÷ng lîi Ých kinh tÕ lín lao mµ cßn ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu kü thuËt Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ nhµ m¸y cã 4 tæ m¸y ph¸t, c«ng suÊt ®Þnh møc cña mçi tæ m¸y lµ 100 MW cã nhiÖm vô cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i ë ba cÊp ®iÖn ¸p sau: Phô t¶i ®Þa ph¬ng ë cÊp ®iÖn ¸p Uf cã: SUfmax = 16,47 MVA SUfmin = 11,53 MVA Phô t¶i trung ¸p ë cÊp ®iÖn ¸p 110 KV cã: ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 7 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc STmax = 341,46 MVA STmin = 273,17 MVA Phô t¶i vÒ hÖ thèng ë cÊp ®iÖn ¸p 220 KV cã: SVHTmax = 144,21 MVA SVHTmin = 85,89 MVA Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ th× phô t¶i ®Þa ph¬ng phÝa ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®îc cÊp b»ng c¸c ®êng c¸p kÐp mµ ®iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y ph¸t lµ 13,8 KV. C«ng suÊt ®îc lÊy tõ ®Çu cùc cña hai m¸y ph¸t nèi víi tù ngÉu vµ mçi m¸y cung cÊp cho mét nöa phô t¶i ®Þa ph¬ng. Trong trêng hîp mét m¸y bÞ sù cè th× m¸y cßn l¹i víi kh¶ n¨ng qu¸ t¶i sÏ cung cÊp ®iÖn cho toµn bé phô t¶i ®Þa ph¬ng. Nhµ m¸y cã ba cÊp ®iÖn ¸p lµ 13,8 KV; 110KV; 220KV, trong ®ã líi 110KV vµ 220KV ®Òu lµ líi cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt v× vËy ®Ó liªn l¹c gi÷a ba cÊp ®iÖn ¸p ta dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu . Tõ nh÷ng nhËn xÐt trªn ®©y ta cã thÓ ®Ò xuÊt mét sè ph¬ng ¸n nh sau: 2-1. Ph¬ng ¸n I (H×nh 2-1). HT. ST 220 KV 110 KV B4 F4 B1 F1 B3 B2 F3 F2 H×nh 2-1 ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 8 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc Do phô t¶i cao vµ trung ¸p lín h¬n nhiÒu so víi c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y ph¸t nªn mçi thanh gãp 110 KV vµ 220 KV ®îc nèi víi mét bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn lÇn lît lµ F3-B3 vµ F4-B4. §Ó cung cÊp ®iÖn thªm cho c¸c phô t¶i nµy còng nh ®Ó liªn l¹c gi÷a ba cÊp ®iÖn ¸p dïng hai bé m¸y ph¸t ®iÖn -m¸y biÕn ¸p tù ngÉu (F1-B1 vµ F2-B2). Phô t¶i ®Þa ph¬ng Uf ®îc cung cÊp diÖn qua hai m¸y biÕn ¸p nèi víi hai cùc m¸y ph¸t ®iÖn F1,F2. ¦u ®iÓm cña ph¬ng ¸n nµy lµ bè trÝ nguån vµ t¶i c©n ®èi. Tuy nhiªn ph¶i dïng ®Õn ba lo¹i m¸y biÕn ¸p. Ngoµi ra khi S VHTmin = 85,89MVA < SF®m = 117,647MVA nªn nÕu cho bé F4-B4 lµm viÖc ®Þnh møc th× cã thÓ phÝa trung ¸p nhËn ®îc n¨ng lîng ph¶i qua hai lÇn biÕn ¸p (v× phô t¶i trung ¸p rÊt lín), lÇn thø nhÊt qua B4, lÇn thø hai qua B1 vµ B2. 2-2. Ph¬ng ¸n II(H×nh 2-2). HT St 220 KV 110 KV b1 f1 b2 b3 f2 f3 H×nh 2-2 ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 9 b4 f4 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc §Ó kh¾c phôc nhîc ®iÓm ph¬ng ¸n I, chuyÓn bé F4-B4 tõ thanh gãp 220 KV sang phÝa 110KV. PhÇn cßn l¹i cña ph¬ng ¸n II gièng nh ph¬ng ¸n I. NhËn xÐt : - §é tin cËy cung cÊp ®iÖn ®¶m b¶o, gi¶m ®îc vèn ®Çu t do nèi bé ë cÊp ®iÖn ¸p thÊp h¬n thiÕt bÞ rÎ tiÒn h¬n. - PhÇn c«ng suÊt lu«n thõa bªn trung ®îc truyÒn qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®a lªn hÖ thèng (v× tæng c«ng suÊt c¸c bé bªn trung lu«n lín h¬n phô t¶i cùc ®¹i bªn trung). - ¦u ®iÓm cña ph¬ng ¸n nµy lµ chØ dïng hai lo¹i m¸y biÕn ¸p. Ngoµi ra do STmin = 273,17MVA > 2SF®m =2.117,647 =235,3MVA nªn 2 bé nèi víi thanh gãp 110KV cã thÓ lu«n lu«n lµm viÖc ë chÕ ®é ®Þnh møc. 2-3. Ph¬ng ¸n III(H×nh 2-3). HT B1 ∼ B2 ∼ ST B3 B5 B4 ∼ B6 ∼ SUF NhËn xÐt : - Sè lîng m¸y biÕn ¸p nhiÒu ®ßi hái vèn ®Çu t lín, ®ång thêi trong qu¸ tr×nh vËn hµnh x¸c suÊt sù cè m¸y biÕn ¸p t¨ng, tæn thÊt c«ng suÊt lín. - Khi sù cè bé bªn trung th× m¸y biÕn ¸p tù ngÉu chÞu t¶i qua cuén d©y chung lín so víi c«ng suÊt cña nã. ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 10 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc Tãm l¹i: Qua nh÷ng ph©n tÝch trªn ®©y ta ®Ó l¹i ph¬ng ¸n I vµ ph¬ng ¸n II ®Ó tÝnh to¸n, so s¸nh cô thÓ h¬n vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt nh»m chän ®îc s¬ ®å nèi ®iÖn tèi u cho nhµ m¸y ®iÖn. Ch¬ng III Chän m¸y biÕn ¸p vµ tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng 3-1.Chän m¸y biÕn ¸p - ph©n phèi c«ng suÊt cho m¸y biÕn ¸p. Gi¶ thiÕt c¸c m¸y biÕn ¸p ®îc chÕ t¹o phï hîp víi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é m«i trêng n¬i l¾p ®Æt nhµ m¸y ®iÖn . Do vËy kh«ng cÇn hiÖu chØnh c«ng suÊt ®Þnh møc cña chóng. I.Ph¬ng ¸n I (h×nh 2-1). 1. Chän m¸y biÕn ¸p : - C«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1, B2 ®îc chän theo ®iÒu kiÖn sau: SB1®m = SB2®m ≥ 1 SF®m α Trong ®ã α lµ hÖ sè cã lîi cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu α= U C − U T 220 − 110 = = 0,5 UC 220 1 Do ®ã : SB1®m = SB2®m ≥ 0,5 117,647 = 235,294 MVA ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 11 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn ta chän tæ hîp ba m¸y biÕn ¸p tù ngÉu mét pha cho mçi m¸y biÕn ¸p B1,B2 lo¹i: AOДЦTH-120 cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh b¶ng 3-1 (lµ th«ng sè cho mét pha trong tæ hîp 3 pha ): B¶ng 3-1 S®m U®m (KV) UN%(*) ∆P0 C-T C-H T-H 345 220 235 (MVA) 120 ∆PN% UC UT UH C-T C-H T-H (KW) C-H 242 3 121 3 13,8 10 - - 210 I0( Gi¸ %) (106§) 0,5 6440 Nh vËy tæng c«ng suÊt cña tæ hîp 3 tæ m¸y biÕn ¸p tù ngÉu mét pha lµ: 3.120 = 360 MVA - M¸y biÕn ¸p B3 ®îc chän theo s¬ ®å bé : SB3®m ≥ SF®m = 117,647 MVA Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p ba pha 2 cuén d©y cã S ®m = 125 MVA lµ lo¹i : TДЦ-125 (121/13,8) cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh ë b¶ng 3-2 S®m UC®m UH®m ∆P0 ∆PN (MVA) 125 (KV) 121 (KV) 13,8 (KW) 100 (KV) 400 UN% 10,5 I0% B¶ng 3-2 Gi¸ 0,5 (106 §) 5120 - M¸y biÕn ¸p B4 còng ®îc chän theo s¬ ®å bé nh ®èi víi B3: SB4®m ≥ SF®m = 117,647 MVA Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p ba pha 2 cuén d©y cã S ®m = 125 MVA lµ lo¹i : TДЦ-125 (242/13,8) cã c¸c th«ng sè nh ë b¶ng 3-3 . B¶ng 3-3 S®m UC®m UH®m ∆P0 ∆PN (MVA) (KV) (KV) (KW) (KV) 125 242 13,8 115 380 UN% I0% Gi¸ (106 §) 11 0,5 6480 ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 12 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc 2.Ph©n bè c«ng suÊt cho c¸c m¸y biÕn ¸p. - §Ó thuËn tiÖn trong vËn hµnh, c¸c bé m¸y ph¸t- m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y F3-B3 vµ F4-B4 cho lµm viÖc víi ®å thÞ b»ng ph¼ng suèt c¶ n¨m. Do ®ã c«ng suÊt t¶i cña mçi m¸y lµ: SB3 = SB4 = SF®m = 117,647MVA < SB3,B4®m=125 MVA Do ®ã ë ®iªï kiÖn lµm viÖc b×nh thêng B3 vµ B4 kh«ng bÞ qu¸ t¶i - Phô t¶i qua mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1vµ B2 ®îc tÝnh nh sau : Phô t¶i truyÒn lªn phÝa trung ¸p cña mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : SCT −B1 ( t ) = SCT −B 2 ( t ) = 1 (ST ( t ) −SB3 ) 2 Phô t¶i truyÒn lªn phÝa cao ¸p cña mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : SCC −B1 = SCC −B 2 = 1 (SVHT ( t ) −SB 4 ) 2 Phô t¶i truyÒn lªn phÝa h¹ ¸p cña mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : SCH−B1 = SCH−B 2 = SCC−B1 + SCT −B1 = SCC−B 2 + SCT −B 2 KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho trªn b¶ng 3-4: B¶ng 3-4 t (h) SB1=SB2 SCT(t) SCC(t) SCH(t) 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24 117,647 117,647 117,647 117,647 117,647 117,647 117,647 117,647 77,76 -15.06 62,71 94,835 -9,424 85,412 94,835 13,283 108,12 94,835 13,283 108,12 94,835 13,283 108,12 94,835 12,46 107,3 111,91 -3,774 108,13 77,76 -15,88 61,883 DÊu ’-‘ chøng tá c«ng suÊt ®i tõ phÝa thanh gãp hÖ thèng 220KV sang thanh gãp 110KV ®Ó bæ xung lîng c«ng suÊt thiÕu phÝa 110KV. Qua b¶ng ph©n bè c«ng suÊt 3-5 thÊy r»ng: SCCmax = 13,283 MVA < SB1,B2®m=360 MVA SCTmax = 111,91 MVA < SM = α.SB1®m = 180 MVA SCHmax = 108,13 MVA < SM = 180 MVA Nh vËy c¸c m¸y biÕn ¸p ®· chän kh«ng bÞ qu¸ t¶i khi lµm viÖc b×nh thêng. ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 13 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc 3. KiÓm tra c¸c m¸y biÕn ¸p khi bÞ sù cè. V× c«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y ®îc chän theo c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y ph¸t ®iÖn nªn viÖc kiÓm tra qu¸ t¶i chØ cÇn xÐt ®èi víi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. Coi sù cè nÆng nÒ nhÊt lµ lóc phô t¶i trung ¸p cùc ®¹i STmax= 341,463 MVA. Khi ®ã SVHT =110,1 MVA ; SUf =14,823 MVA a) Gi¶ thiÕt sù cè bé F3-B3. KiÓm tra ®iÒu kiÖn : 2.Kqtsc. α.SB1®m ≥ STmax ( 2.1,4.0,5.360 =504 > 341,463 MVA → tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ) Lóc nµy c«ng suÊt t¶i lªn trung ¸p qua mçi m¸y lµ: SCT-B1 = SCT-B2 = STmax/2 = 170,732 MVA Cho c¸c m¸y ph¸t F1vµ F2 lµm viÖc víi gi¸ trÞ ®Þnh møc. Do ®ã c«ng suÊt qua cuén h¹ cña B1 vµ B2 lµ: SCH-B1,B2 = SF®m - SUf /2 - Std /4 = 117,647 - 14,823/2 - 4,235/4 = 109,177 MVA C«ng suÊt t¶i lªn cao ¸p cña 1 MBA: SCC-B1,B2 = SCH-B1,B2 - SCT-B1,B2 = 109,177 - 170,732 = - 61,555 MVA DÊu “-” chøng tá c«ng suÊt ®i tõ thanh gãp hÖ thèng 220 kV sang thanh gãp trung ¸p 110 kV bï vµo phÇn c«ng suÊt thiÕu víi trÞ sè 2.61,555 MVA. Khi ®ã lîng c«ng suÊt nhµ m¸y cÊp cho phÝa cao ¸p cßn thiÕu mét lîng : SthiÕu = SVHT - SB4- 2.SCC-B1,B2 = 110,1- 117,647- (-61,555) = 155,56 MVA < SdtHT =200 MVA Víi lîng c«ng suÊt thiÕu nµy nhá h¬n dî tr÷ quay cña hÖ thèng. Qua trªn thÊy r»ng khi sù cè bé F3-B3,hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1,B2 lµm viÖc kh«ng bÞ qu¸ t¶i. b) Khi sù cè m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1(hoÆc B2). Khi B1sù cè th× F1 ngõng. Trêng hîp nµy kiÓm tra qu¸ t¶i cña B2: KiÓm tra ®iÒu kiÖn : Kqtsc. α.SB1®m ≥ STmax – SB3 ( 1,4.0,5.360 =252 >341,463 - 117,647=223,816 MVA → tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ) ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 14 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc - C«ng suÊt t¶i lªn trung ¸p: SCT-B2 = STmax- SB3 = 341,463 - 117,647 = 223,816 MVA - C«ng suÊt qua cuén h¹ cña B2: SCH-B2 = SF®m- SUf - Stdmax/4 = 117,647 - 14,823 - 4,235/4 = 101,765 MVA - C«ng suÊt t¶i lªn phÝa cao ¸p: SCC-T2 = SCH-B2 - SCT-B2 = 101,765 - 223,816 = - 122,051 MVA Nh vËy khi sù cè B1, ®Ó ®¶m b¶o cho phô t¶i trung ¸p cùc ®¹i ph¶i lÊy c«ng suÊt tõ thanh gãp hÖ thèng sang thanh gãp 110 kV mét lîng 122,051 MVA. Khi ®ã lîng c«ng suÊt nhµ m¸y cÊp cho phÝa cao cßn thiÕu lµ: SthiÕu=SVHT - SB 4 - SCC-B2 = = 110,1 - 117,647 - (-122,051) = 114,504 MVA< SdtHT=200 MVA Lîng thiÕu nµy nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèngnªn B2 còng kh«ng bÞ qu¸ t¶i. II.Ph¬ng ¸n II (h×nh 2-2). 1. Chän m¸y biÕn ¸p. -Hai m¸y biÕn ¸p B3 vµ B4 ®îc chän theo s¬ ®å bé .Do hai m¸y biÕn ¸p nµy cïng nèi víi thanh gãp ®iÖn ¸p 110 KV nªn ®îc chän gièng nhau vµ chän gièng m¸y biÕn ¸p B3 ë ph¬ng ¸n I lµ m¸y biÕn ¸p lo¹i : TДЦ-125-121/13,8 cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh ë b¶ng 3-2 (ph¬ng ¸n I ). -Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1 vµ B2 ®îc chän t¬ng tù nh ph¬ng ¸n I C«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1, B2 ®îc chän theo ®iÒu kiÖn sau: SB1®m = SB2®m ≥ 1 SF®m α 1 Do ®ã : SB1®m = SB2®m ≥ 0,5 117,647 = 235,294 MVA Ta chän m¸y biÕn ¸p cã ký hiÖu: ATДЦTH-250 cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh sau : S®m U®m (KV) UN%(*) ∆P0 C-H (KW) C-H (MVA) UC UT UH C-T T-H ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 15 ∆PN% C-T C-H T-H I0( Gi¸ %) (106§) Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc 250 230 121 13,8 11 32 20 120 520 - - 0,5 10000 2. Ph©n phèi c«ng suÊt cho c¸c m¸y biÕn ¸p. §Ó ®¶m b¶o kinh tÕ vµ thuËn tiÖn trong vËn hµnh, c¸c m¸y ph¸t F3,F4 cho lµm viÖc víi ®å thÞ phô t¶i b»ng ph¼ng suèt c¶ n¨m. -Do ®ã c«ng suÊt t¶i qua mçi m¸y biÕn ¸p B3,B4 lµ: SB3 = SB4 = SF®m = 117,647 MVA - Phô t¶i qua c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu T1vµ T2 ®îc tÝnh nh sau : Phô t¶i truyÒn lªn phÝa cao ¸p cña mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : SCC −B1 = SCC −B2 = 1 (SVHT (t) ) 2 Phô t¶i truyÒn lªn phÝa trung ¸p cña mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : SCT −B1 = SCT −B 2 = 1 (SCT ( t ) − SB3 − SB 4 ) 2 Phô t¶i phÝa h¹ ¸p cña mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ : SCH −B1 = SCH −B 2 = SCC−B1 + SCT −B1 = SCC−B 2 + SCT −B 2 Dùa vµo b¶ng 1-5 ®· tÝnh ë ch¬ng I vµ c¸c c«ng thøc ë trªn ta tÝnh ®îc phô t¶i cho tõng thêi ®iÓm , kÕt qu¶ ghi trong b¶ng 3-5 B¶ng 3-5 t (h) SB1=SB2 SCT(t) SCC(t) SCH(t) 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24 117,647 117,647 117,647 117,647 117,647 117,647 117,647 117,647 18,938 43,768 62,71 36,012 49,4 85,412 36,012 72,106 108,12 36,012 72,106 108,12 36,012 72,106 108,12 36,012 71,283 107,29 53,085 55,05 108,13 18,938 42,945 61,883 DÊu ’-‘ chøng tá c«ng suÊt ®i tõ phÝa thanh gãp hÖ thèng 220KV sang thanh gãp 110KV ®Ó bæ xung lîng c«ng suÊt thiÕu phÝa 110KV. Qua b¶ng ph©n bè c«ng suÊt 3-5 thÊy r»ng: SCCmax = 72,106 MVA < SB1,B2®m=250 MVA SCTmax = 53,085 MVA < SM = α.SB1®m = 125 MVA SCHmax = 108,13 MVA < SM = 125 MVA ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 16 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc Nh vËy c¸c m¸y biÕn ¸p ®· chän kh«ng bÞ qu¸ t¶i khi lµm viÖc b×nh thêng. 3. KiÓm tra c¸c m¸y biÕn ¸p khi bÞ sù cè. Còng coi sù cè nguy hiÓm nhÊt lµ x¶y ra khi phô t¶i trung ¸p cùc ®¹i. §èi víi c¸c bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y kh«ng cÇn kiÓm tra qu¸ t¶i v× c«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c m¸y biÕn ¸p nµy ®îc chän theo c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y ph¸t ®iÖn. Do ®ã viÖc kiÓm tra qu¸ t¶i chØ tiÕn hµnh víi c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. a) Khi sù cè bé F3-B3 (hoÆc F4-B4). KiÓm tra ®iÒu kiÖn : 2.Kqtsc. α.SB1®m ≥ STmax ( 2.1,4.0,5.250 =350 > 341,463 MVA → tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ) Khi ®ã c«ng suÊt t¶i lªn c¸c phÝa qua mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®îc x¸c ®Þnh nh sau: - PhÝa trung ¸p: SCT-B1 = SCT-B2 = 1 2 ( STmax - SB4)= 1 2 (341,463 - 117,647) = 111,908 MVA - C«ng suÊt qua cuén h¹: SCH-B1 = SCH-B2 = SF®m - SUf/2 - Std/4 = 109,178 MVA - C«ng suÊt ph¸t lªn phÝa cao: SCC-B1 = SCC-B2 = SCH-B1- SCT-B1 = 109,178 - 111,908 = - 2,73 MVA Khi ®ã phô t¶i hÖ thèng thiÕu mét lîng c«ng suÊt lµ: SthiÕu = SVHT - (SCC-B1 + SCC-B2) = 110,1 - 2.(- 2,73) = 115,562 MVA Lîng c«ng suÊt thiÕu nµy nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng =200MVA. Qua trªn thÊy r»ng khi sù cè bé F3- B3 th× c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1,B2 kh«ng bÞ qu¸ t¶i. b) Khi sù cè tù ngÉu B1 (hoÆc B2). Khi B1 bÞ sù cè th× F1 ngõng, ta kiÓm tra qu¸ t¶i cña B2. KiÓm tra ®iÒu kiÖn : Kqtsc. α.SB1®m ≥ STmax - 2.SB3 (1,4.0,5.250 =175 >341,463 -2.117,647=106,169 MVA →tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ) C«ng suÊt t¶i qua c¸c phÝa cña B2 nh sau: - PhÝa trung ¸p: SCT-B2 = STmax - (SB3 + SB4) = 341,463 - 2.117,647 = 106,169 MVA ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 17 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc - PhÝa h¹ ¸p: SCH-B2 = SF®m - SUf - Std/4 = 101,765 MVA - PhÝa cao ¸p: SCC-B2 = SCH-B2 - SCT-B2 = 106,169 - 101,765 = - 4,404 MVA Phô t¶i hÖ thèng bÞ thiÕu mét lîng c«ng suÊt lµ: SthiÕu = SVHT - SCC-B2 = 110,1 + 4,404= 114,504 MVA< SdtHT=200MVA Lîng nµy nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng. Do ®ã trong trêng hîp nµy B2 còng kh«ng bÞ qu¸ t¶i. Tãm l¹i: C¸c m¸y biÕn ¸p ®· chän ®Òu tho¶ m·n c¸c yªu cÇu kü thuËt khi lµm viÖc b×nh thêng vµ khi sù cè. 3-2 TÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn n¨ng. TÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn n¨ng lµ mét vÊn ®Ò kh«ng thÓ thiÕu ®îc trong viÖc ®¸nh gi¸ mét ph¬ng ¸n vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt. Trong nhµ m¸y ®iÖn tæn thÊt ®iÖn n¨ng chñ yÕu g©y nªn bëi c¸c m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p. I. Ph¬ng ¸n I (H×nh 2-1). §Ó tÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p ta dùa vµo b¶ng ph©n bè c«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p ®· cho ë b¶ng 3-4 1. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng h»ng n¨m cña m¸y biÕn ¸p B3. C«ng thøc tÝnh to¸n: ΔA B3 = ΔP0 .T + ΔPN . S2B3 .T S2B3dm Trong ®ã: T: lµ thêi gian lµm viÖc cña m¸y biÕn ¸p, T= 8760h. SB3: phô t¶i cña m¸y biÕn theo thêi gian vµ ®îc lÊy theo ®å thÞ phô t¶i h»ng ngµy. Ta cã B3 lµ m¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y lo¹i TДЦ-125-121/13,8 cã : ∆P0 = 100 kW, ∆PN = 400 kW, SB3 = 117,647 MVA = h»ng sè. 117,647 2 .8760 = 3979,9 MWh. Suy ra : ∆AB3 = 0,1. 8760 + 0,4 . 1252 2.Tæn thÊt ®iÖn n¨ng h¨ng n¨m cña m¸y biÕn ¸p B4. ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 18 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc T¬ng tù nh tÝnh ∆AB3, B4 lµ m¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y lo¹i TДЦ -125242/13,8 cã: ∆P0 = 115kW; ∆PN = 380kW; SB4 = 117,647 MVA = h»ng sè . Suy ra : ∆AB4 = 0,115. 8760 + 0,38 . 117,647 2 .8760 = 3956,1 MWh. 1252 3.Tæn thÊt ®iÖn n¨ng h»ng n¨m trong m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. §Ó tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ta coi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu nh m¸y biÕn ¸p ba cuén d©y. Khi ®ã cuén nèi tiÕp, cuén chung vµ cuén h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu t¬ng øng víi cuén cao, cuén trung vµ cuén h¹ cña m¸y biÕn ¸p ba d©y cuèn. Tæn thÊt c«ng suÊt trong c¸c cuén ®îc tÝnh nh sau: ∆PNC = 0,5.(∆PNC−T + ∆PNC−H − ∆PNT −H ) α2 ∆PNT = 0,5.(∆PNC−T + ∆PNT−H − ∆PNC−H ) α2 ∆PNH = 0,5.(−∆PNC−T + ∆PNC−H + ∆PNT −H ) α2 M¸y biÕn ¸p tù ngÉu mét pha lo¹i : AOДЦTH-120- 242 121 / / 13,8 cã 3 3 ∆P0=210 kW vµ ∆PNC-T =345 kW , ∆PNC-H = 220 MW, ∆PNT-H = 235 MW Tõ ®ã ta tÝnh ®îc : ∆PNC = 0,5.(0,345 + 0,22 − 0,235 ) = 0,1425 MW 0,5 2 ∆PNT = 0,5.(0,345 + 0,235 − 0,22 ) = 0,2025 MW 0,52 ∆PNC = 0,5.( −0,345 + 0,22 + 0,235 ) = 0,7375 MW 0,52 Tõ c¸c kÕt qu¶ b¶ng 3-4 vµ c«ng thøc tÝnh ë trªn ta cã c«ng thøc tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu 3 pha ®îc tæ hîp tõ 3 m¸y biÕn ¸p mét pha nh sau : ∆AB1=∆AB2 = 3.∆P0 .T + 365 24 2 . (∆PNC .SiC2 .t i + ∆PNT .SiT2 .t i + ∆PNH .SiH ti ) 2 ∑ 3.SBdm i =1 ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 19 Phạm Đức Thắng - Líp HT§ - K44 §å ¸n m«n häc ë ®©y: SiC , SiT , SiH lµ phô t¶i phÝa cao ¸p , trung ¸p vµ h¹ ¸p cña mçi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu t¹i thêi ®iÓm ti ghi trong b¶ng 3-4 ®· tÝnh ë trªn . T = 8760 h. ∆PN , ∆Po , SB®m : lµ cña mét m¸y biÕn ¸p mét pha. ViÕt gän l¹i: 24 ∑ SiC.ti= (-15,056)2.5 + (-9,423)2.3 + 13,2832.3+13,2832.3+13,2832.3+ i =1 + 12,4592.3 +(-3,774)2.2 +(-15,879)2.2=3986,19 MVA2.h 24 ∑ SiT.ti=77,7622.5+94,8352.3+94,8352.3 +94,8352.3 +94,8352.3 +94,8352.3 i =1 + 111,912. 2 + 77,7622.2 = 202281,4 MVA2.h 24 ∑ SiH.ti= 62,7062.5 + 85,4122.3 + 108,1182.3+ 108,1182.3+ 108,1182.3 + i =1 + 107,2942.3+ 108,1352.2+ 61,8832.2 = 212332,7 MVA2.h Do ®ã: ∆AB1=∆AB2= =3.0,21.8760+ [0,1425.3986,19+0,2025.202281,4+0,7375.212332,7] = 5704 MWh Nh vËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p cña ph¬ng ¸n I lµ: ∆AΣ = ∆AB1+∆AB2+∆AB3+∆AB4 = = 2.5704 + 3956,1 + 3979,9 = 19345,6 MWh II-Ph¬ng ¸n II (h×nh 2-2). 1. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m cña c¸c m¸y biÕn ¸p B3 vµ B4. Theo c«ng thøc nh ë ph¬ng ¸n I : ∆AB3 = ∆AB4= S2B 3,B 4 ∆P0 .T + ∆PN . 2 .T S B 3dm ThiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p 20 365 3.360 2
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan