Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG

TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



- Chọn sơ đồ nối điện của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá

trình thiết kế nhà máy điện.

- Cơ sở xác định các phương án nối dây của nhà máy:

+ Nhà máy có 5 tổ máy, công suất mỗi tổ máy :

PdmF = 60 (MW), SdmF = 75 (MVA)

+ Phụ tải địa phương: SDPmax = 17,24 (MVA) từ 08-12 h, chiếm 22.99 %

công suất phát định mức một tổ máy. Giả thiết phụ tải địa phương trích điện

từ đầu cực hai tổ máy phát, ta có

Smax

17,24

DP

�100% 

�100%  11,49%  15%

2�S�M MF

2�75

Nên không cần dùng thanh góp điện áp máy phát, phụ tải địa phương sẽ

được lấy từ đầu cực máy phát nối với tự ngẫu.

+ Phụ tải trung áp :

STAmax (t) = 94,11 (MVA) từ 6-12 h

STAmin (t) = 70,58 (MVA) từ 00-06 h, lớn hơn công suất một tổ máy phát

nên ta chỉ dùng tối đa một bộ máy phát - máy biến áp 2 cuộn dây ghép vào

thanh góp điện áp trung áp để tránh trường hợp công suất truyền 2 lần qua

máy biến áp khi phụ tải trung áp min. Đối với máy biến áp tự ngẫu liên lạc

thì bỏ qua điều kiện này.

+ Tổng cơng suất phía cao áp:

SCAmax = SCA + SVHT = 256,04 (MVA) từ 14-16 h

SCAmin = 196,77 (MVA) từ 18-20 h

Cơng suất tải lên phía điện áp cao lớn hơn dự trữ quay của hệ thống:

SdtHT = 120(MVA) nên phải đặt ít nhất 2 máy biến áp.

+ Cả hai phía điện áp 110 kV và 220 kV đều có trung tính trực tiếp nối đất

nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu nối theo sơ đồ bộ với máy phát điện

nhưng chỉ sử dụng tối đa 2 máy để sơ đồ tránh phức tạp.

Trên cơ sở những phân tích ở trên ta đưa ra những phương án sau:



1.Phương án 1:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-14-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện

STA



HT



220kV



B3



B1



B2



STD F3



STD F1



STD F2



110kV



B6



B7



S ĐP



B4



B5



STD F4



F5



Hình 1.1 Phương án 1

Nhận xét:

- Ghép ba bộ máy phát điện - máy biến áp vào thanh góp phía cao còn phía

trung ghép 2 bộ , hai máy biến áp tự ngẫu vừa làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai

bên cao và trung còn cung cấp cho phụ tải địa phương.

Phụ tải địa phương SDP được cung cấp điện từ hai máy biến áp tự ngẫu.

- Ưu điểm:

Nếu trào lưu công suất trao đổi giữa bên cao và bên trung thấp thì tổn thất

công suất sẽ thấp.

Đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải .

- Nhược điểm:

Toàn bộ thiết bị phân phối phức tạp; có nhiều máy biến áp nên vốn đầu tư sẽ

tăng lên.



2. Phương án 2:

- Ở phương án này, ta chuyển 1 bộ MF- MBA 2 cuộn dây nối với thanh



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-15-



Lớp: Hệ Thống Điện



S TD



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



góp cao áp ở phương án 1 sang nối với thanh góp phía trung áp.

- Ưu điểm: tiết kiệm chi phí đầu tư máy biến áp so với phương án 1, khả

năng đảm bảo cung cấp điện và độ tin cậy cao.

- Nhược điểm: có một phần công suất thừa truyền hai lần qua các máy

biến áp khi hệ thống đòi hỏi hai bộ B2 và B3 phải phát công suất định

mức mà phụ tải trung áp tại một số thời điểm lại nhỏ hơn công suất 2 bộ

này, làm tăng tổn thất cơng suất. Nhưng vì sơ đồ trên sử dụng máy biến áp

tự ngẫu liên lạc nên tổn thất cơng suất nhỏ.



Hình 2.2 Phương án 2

3 .Phương án 3:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-16-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



SCA



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



STA



HT

220KV



AT1



F1

STD



110KV



AT2



F2

S DP S DP



STD



B1



B2



STD F3



STD F4



B3



F5



S TD



Hình 3.3 Phương án 3.

- Ở phương án này, ta sử dụng cả 3 bộ MF- MBA 2 cuộn dây để nối với

thanh góp trung áp.

Ưu điểm: sử dụng ít chủng loại máy biến áp nên tiết kiệm chi phí đầu

tư máy biến áp nhất.

Nhược điểm: giống phương án 2.

Kết luận: Ta thấy 2 phương án sau có chi phí đầu tư máy biến áp tiết kiệm

mà vẫn đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, ta sẽ chọn 2 phương án này để so

sánh chỉ tiêu về mặt kinh tế và kĩ thuật nhằm chọn ra phương án tối ưu nhất

để tính tốn thiết kế nhà máy.



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-17-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



II.Chọn máy biến áp

1.Phương án 1:

STA



HT



220kV



110kV



AT2



AT1

B1



STD1F1



B2



F2



F3



SDP

 STD2

2



SDP

 STD3

2



B3



STD4 F4



F5



STD5



Hình2.4 Phương án 1

a) Chọn máy biến áp:

Đối với các máy biến áp B1, B2 và B3 thì công suất được chọn như

sau:

SBdm ≥ SFdm = 75 (MVA)

B1 chọn kiểu TДЦ có thơng số như sau:

Bảng 2.1

3

Sdm

UCdm

UHdm

UN %

I0 %

P0

PN

Giá 10

(kW)

(kW)

(MVA) (kV)

(kV)

Rub

80

242

10.5

80

320

11

0.6

90

-



B2, B3 chọn kiểu TДЦ có thơng số như sau:

Bảng 2.2

Sdm

UCdm

UHdm

UN %

P0

PN

(kW)

(kW)

(MVA) (kV)

(kV)



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-18-



I0 %



Giá 10

Rub



Lớp: Hệ Thống Điện



3



Đồ án tốt nghiệp



80



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



121



10.5



70



310



10.5



0.55



80



- Đối với 2 máy biến áp tự ngẫu AT1, AT2 thì cơng suất được chọn như sau:



1

SATdm � �SFdm



Trong đó: α=



U C -U T 220-110

=

=0,5 hệ số có lợi của máy biến áp tự gẫu

UC

220



1

SATdm � �75  150MVA

0,5

- AT1, AT2 chọn kiểu ATДЦTH có thơng số như sau:

Bảng 2.3

Sdm

(MVA)

160



U (kV)

C

230



T

121



H

11



P0 PN

(kW) (kW)

85



380



UN%

C-T

11



C-H

32



T-H

20



I0%



Giá

3

10 Rub



0.5



200



b) Phân bố dòng cơng suất cho các máy biến áp trong chế độ bình

thường:

- Đối với máy biến áp 2 cuộn dây B1 và B2:

Để thuận tiện vận hành, các bộ MF- MBA 2 cuộn dây ta cho làm việc với

phụ tải bằng phẳng suốt cả năm, do đó cơng suất tải mỗi bộ là:

1

1

SB1=SB2=SB3=SFdm  �STDmax  75 �18,75 =71,25 (MVA)

5

5

Đối với 2 máy biến áp tự ngẫu AT1 và AT2 :

Cơng suất truyền lên phía cao áp của mỗi máy tự ngẫu:

1

2



SC1(t)=SC2(t)= �(SVHT(t)+SCA(t)-SB1)

Cơng suất truyền lên phía trung áp của mỗi máy tự ngẫu:

1

2



ST1(t)=ST2(t)= �(STA(t) - SB2 - SB3)

Cơng suất truyền lên phía hạ áp của mỗi máy tự ngẫu:

SH1(t)=SH2(t) = SC1(t)+ST1(t)

Dựa vào tính tốn cân bằng cơng suất ở chương 1, ta có bảng kết quả

tính tốn phân bố dòng cơng suất ở các phía của máy biến áp tự ngẫu như

sau:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-19-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Bảng 2.4

t (h)



SC1(t)

(MVA)



ST1 (t)

(MVA)



SH1(t)

(MVA)



0-6

6-8

8-10

10-12

12-14

14-16

16-18

18-20

20-24



73.03

88.55

86.82

68.64

75.07

9

92.39

90.04

62.76

68.75



-35.96

-24.19

-24.19

-24.19

-28.90

-28.90

-26.54

-26.54

-31.25



37.07

64.36

62.63

44.45

46.17

63.49

63.50

36.22

37.50



Dấu “ - ” trước cơng suất của phía trung có nghĩa là chỉ chiều truyền tải

cơng suất từ phía trung áp sang phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu

Như vậy máy biến áp tự ngẫu luôn làm việc theo chế độ truyền tải công suất

từ hạ áp và trung áp lên cao áp nên cuộn nối tiếp mang tải lớn nhất. Ta chỉ

cần kiểm tra quá tải đối với cuộn nối tiếp của máy biến áp: Trong chế độ này

cuộn nối tiếp chịu tải lớn nhất và được xác định như sau:

SNT max  (a�ST  a�SH )max  a�SC1max

= 0,5 ×92,39 = 46,195 (MVA)

Mặt khác công suất định mức của cuộn nối tiếp là:

SNT max   �SATdm =0,5×160=80(MVA)

Ta thấy: SNTmax  SNTdm nên 2 máy biến áp tự ngẫu đều làm việc bình thường.

 Kiểm tra quá tải khi sự cố:

Vì cơng suất định mức của các máy biến áp 2 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.

Ta sẽ kiểm tra quá tải khi sự cố của máy biến áp tự ngẫu đối với mọi thời

điểm trong ngày.

Khi sự cố bộ MF- MBA 2 cuộn dây bên trung áp: (giả sử hỏng B2)

+ Ta xét tình huống cụ thể trong khoảng thời gian từ 0-6 h:

STA = 70,58 (MVA), SCA = 35 (MVA), SVHT = 182,32 (MVA)

SDP = 13,79 (MVA), STDmax = 18,75 (MVA)

Cơng suất tải sang phía trung áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-20-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



STA  SB3 70,58 71,25



 0,33(MVA)

2

2

- Trong lúc quá tải sự cố, các máy phát được điều chỉnh phát hết công suất

định mức nên công suất từ cuộn hạ của mỗi máy tự ngẫu lúc này là:

1

1

SH1  SH2  SFdm  �SDP  �ST Dmax

2

5

1

1

 75 �13,79  �18,75  64,35(MVA)

2

5

- Công suất tải lên phía cao áp của mỗi máy tự ngẫu là:

SC1= SC2 = SH1- ST1 = 64,35 +0,33 =64,68 (MVA)

ST1  ST2 



STA



HT



220kV



110kV



AT2



AT1

B1



STD1F1



B2



F2



F3



Sdp

2



 Std 2



Sdp

2



 Std 3



B3



STD4 F4



F5



STD5



Hình2.6: Sự cố bộ MF-MBA 2 cuộn dây bên trung áp.

- Do đó lượng cơng suất nhà máy cấp cho hệ thống còn thiếu:

Sthieu  SVHT  (SB1  SC1  SC2 )  SCA

 182,32  (71,25  64,68+64,68)  35  16,71 (MVA)

Sthieu < SdtqHT = 120 (MVA) nên hệ thống làm việc bình thường.



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-21-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Trong chế độ này, các máy biến áp tự ngẫu làm việc theo chế độ tải từ hạ áp

sang cao áp và trung áp nên cuộn hạ có tải lớn nhất mà cuộn hạ được chọn

theo điều kiện công suất định mức của MBA tự ngẫu nên không bao giờ quá

tải.

Vậy các máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong trường hợp này.

+ Đối với các khoảng thời gian còn lại trong ngày ta có bảng tính tốn như

sau:

Bảng 2.5 Tổng hợp kiểm tra q tải khi sự cố bộ MF- MBA 2 cuộn dây trung áp

ST1 (t)(MVA)

SH1(t)(MVA)

SC1(t)(MVA) Sthieu(MVA)

t (h)



00-06

06-08

08-10

10-12

12-14

14-16

16-18

18-20

20-24



-0.335

11.43

11.43

11.43

6.72

6.72

9.08

9.08

4.37



64,35

64.35

62.63

62.63

64.35

63.49

63.49

63.49

64.78



64.68

52.92

51.2

51.2

57.63

56.77

54.41

54.41

60.41



16.71

71.26

70.95

34.88

34.88

71.25

71.26

16.70

16.69



- Dựa vào bảng trên ta thấy các máy biến áp tự ngẫu luôn làm việc theo

chế độ truyền tải cơng suất từ phía hạ áp lên phía trung áp và cao áp nên

cuộn hạ có tải lớn nhất mà cuộn hạ được chọn theo điều kiện công suất định

mức của MBA tự ngẫu nên không bao giờ quá tải.

Sthieu < SdtqHT = 135 (MVA) hệ thống làm việc bình thường.

 Khi sự cố bộ MF- MBA 2 cuộn dây bên cao áp:

Ta không cần kiểm tra chế độ này vì sự cố bộ MF- MBA 2 cuộn dây bên cao

áp không ảnh hưởng đến lượng công suất truyền tải giữa các cuộn dây của

máy biến áp tự ngẫu và công suất bộ này là:

SB1 = 74.025 MVA < 135 MVA = SdtqHT nên hệ thống làm việc bình thường.

 Khi sự cố 1 trong 2 máy biến áp tự ngẫu: giả sử sự cố AT2



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-22-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Hình 2.8: Sự cố máy biến áp tự ngẫu AT2

- Công suất tải sang phía trung áp của AT1 là:

ST1  STA  SB2  SB3

-



=70,58 – 71,25 –71,25 = -71,92 (MVA)

Công suất tải lên từ cuộn hạ áp của AT1 là:

1

5



1

5



SH1 =SFmax–SDP– �STDmax= 75–13,79– �18,75 =57,46 (MVA)

-



Cơng suất tải lên phía cao áp của AT1 là:

SC1 = SC2= SH1 – ST1 = 57,46 + 71,92 = 129,68 (MVA)

Do đó lượng cơng suất cấp cho hệ thống còn thiếu :

Sthieu = SVHT –( SB1 + SC1 ) +SCA



= 182,32 –(71,25+129.68) +35 =16,39 (MVA)

Sthieu < SdtqHT = 135 (MVA) nên hệ thống làm việc bình thường.

Trong chế độ này, máy biến áp AT1 làm việc theo chế độ tải từ hạ áp và

trung áp sang cao áp nên cuộn nối tiếp có tải lớn nhất, ta chỉ cần kiểm tra quá

tải đối với cuộn nối tiếp của máy biến áp tự ngẫu.

- Cuộn nối tiếp mang tải là:

SNT1 = α ×(SH1–ST1) = 0,5×(57,46 +71,92) = 64,69 (MVA)

SNT1 < SNTdm nên cuộn nối tiếp không bị quá tải.

Vậy máy biến áp AT1 vẫn làm việc bình thường trong trường hợp này.

+ Đối với các khoảng thời gian còn lại trong ngày ta có bảng tính như sau:

Bảng 2.7 Tổng hợp kiểm tra quá tải khi sự cố máy biến áp tự ngẫu AT2 cuộn

dây bên cao áp:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-23-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



t (h)

0-6

6-8

8-10

10-12

12-14

14-16

16-18

18-20

20-24



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



ST1 (t)(MVA) SH1(t)(MVA) SC1(t)(MVA)



-71.92

-48.39

-48.39

-48.39

-57.80

-57.80

-53.09

-53.09

-62.50



57.46

57.46

54.01

54.01

57.46

55.74

55.74

55.74

58.32



129.68

105.85

102.40

102.40

115.26

113.54

108.83

108.83

120.82



Sthieu(MVA) SNT(MVA)

16,39

71.25

71.25

34.88

34.88

71.25

71.25

16.69

16.69



64.69

52.92

51.20

51.20

57.63

56.77

54.41

54.41

60.91



Dựa vào bảng trên ta thấy các máy biến áp luôn làm việc theo chế độ truyền

tải cơng suất từ phía hạ áp và trung áp lên cao áp:

STnmax< STNdm =80 (MVA)

Sthieu< SdtqHT =120 (MVA)

Vậy khi sự cố bộ máy biến áp AT2, máy AT1 khơng bị q tải.

2. Phương án 2:



Hình2.9: Phương án 2

a) Chọn máy biến áp:

- Đối với các máy biến áp B1, B2 và B3 thì chọn kiểu TДЦ có thông số:

Bảng 2.8



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-24-



Lớp: Hệ Thống Điện



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×