do_an_nmd___vinh

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
Trong đó:
- S
NM
(t): Công suất phát của nhà máy tại thời điểm t (MVA)
- S
dmNM
: Công suất định mức của nhà máy (MVA)
- P
NM
%(t): Công suất tác dụng của nhà máy tại thời điểm t tính bằng % công suất cực
đại
Phụ tải nhà máy tại các thời điểm t được tổng kết trong bảng sau:
Bảng 1-2:
t(h) 0-6 6-12 12-15 15-20 20-24
P
NM
(%) 85 100 85 100 85
S
NM
(t)(MVA) 212,5 250 212,5 250 212,5

Hình 1: Đồ thị phụ tải nhà máy

1.2.2. Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy
Theo nhiệm vụ thiết kế, ta có công suất tự dùng cực đại bằng 7% công suất định mức
của nhà máy với hệ số công suất cosϕ
td
= 0,8.

Công suất tự dùng theo thời gian được xác định theo công thức sau:
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
td
S (t)
=
dmNM NM
t dmNMd
P S (t)%
. (0,4 0,6. )
100 cos S
α
+
ϕ
(MVA)
Trong đó:
-
td
S (t)
: Công suất biểu kiến của phụ tải tự dùng tại thời điểm t (MVA)
-
dmNM
P
: Công suất tác dụng định mức của nhà máy;
dmNM
P
= 4.50 = 200MVA
-
dmNM
S
: Công suất đặt của nhà máy;
dmNM
S
= 250 MVA
-
NM
S (t)
: Công suất phát của nhà máy tại thời điểm t (MVA)
-
α
%: Phần trăm công suất điện tự dùng cực đại;
α
% = 7 %
Công suất tự dùng lớn nhất của nhà máy là:

tdmax
S
=
td
dmNM
P
ϕ
α
cos
.
100
%
=
8,0
200
.
100
7
= 17,5 (MVA)
Bảng 1-3
t (h) 0-6 6-12 12-15 15-20 20-24
NM
P
%(t) 85 100 85 100 85
NM
S (t)
(MVA) 212,5 250 212,5 250 212,5
td
S (t)
(MVA) 15,925 17,5 15,925 17,5 15,925
Hình 2: Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy
1.2.3. Đồ thị phụ tải địa phương (10kV)
Phụ tải địa phương của nhà máy có:
dmdp
U
= 10kV,
max
P
= 12 MW, cos
dp
ϕ
= 0,8.
Dựa vào bảng biến thiên phụ tải địa phương hàng ngày ta xác định phụ tải địa phương tại
từng thời điểm theo công thức sau:
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
6
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
dp
S (t)
=
dp
max
dp
P %(t)
.P
100.cosϕ
(MVA)
Trong đó:
-
dp
S (t)
: công suất biểu kiến của phụ tải địa phương tại thời điểm t (MVA)
-
max
P
: công suất tác dụng của phụ tải địa phương cực đại (MW)
-
dp
P %(t)
: % công suất cực đại của phụ tải địa phương tại thời điểm t (%).
-cos
dp
ϕ
: hệ số công suất trung bình của phụ tải địa phương.
Biến thiên phụ tải địa phương được tổng kết trong bảng sau:
Bảng 1-4
t (h) 0-7 7-12 12-15 15-19 19-24
Pdp%(t) 80 100 85 100 85
Sdp(t) (MVA) 12 15 12,75 15 12,75
Hình 3: Đồ thị phụ tải địa phương
1.2.4. Đồ thị phụ tải trung áp (110kV)
Phụ tải trung áp của nhà máy có:
dmT
U
= 110 kV,
max
P
= 120 MW, cos
T
ϕ
= 0,85.
Phụ tải trung áp tại các thời điểm t được tính toán theo công thức sau:
T
S (t)
=
max
T
T
PP %(t)
.
100 cosϕ
(MVA)
Trong đó:
-
T
S (t)
: công suất biểu kiến của phụ tải trung áp tại thời điểm t (MVA)
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
7
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
-
max
P
: công suất tác dụng của phụ tải trung áp cực đại (MW)
-
T
P %(t)
: % công suất cực đại của phụ tải trung áp tại thời điểm t (%)
- cos
T
ϕ
: hệ số công suất trung bình của phụ tải trung áp.
Biến thiên phụ tải trung áp được tổng kết trong bảng sau:
Bảng 1-5
t (h) 0-7 7-12 12-15 15-19 19-24
T
P %(t)
80 100 75 95 70
T
S (t)
(MVA) 112,9412 141,1765 105,8824 134,1176 98,8235
Hình 4: Đồ thị phụ tải trung áp
1.2.5. Công suất phát vào hệ thống (HT)
Công thức cân bằng công suất toàn nhà máy như sau:
S
NM
(t) = S
TD
(t) + S
dp
(t) + S
T
(t) + S
HT
(t) +
S(t)∆

Trong đó : S
HT
(t): công suất phát về hệ thống tại thời điểm t (MVA)
S
NM
(t): công suất phát của nhà máy tại thời điểm t (MVA)
S
dp
(t): công suất phụ tải địa phương tại thời điểm t (MVA)
S
T
(t): công suất phụ tải trung áp tại thời điểm t (MVA)
S
TD
(t): công suất tự dùng của nhà máy tại thời điểm t (MVA)

S(t)∆
: tổn thất công suất trong hệ thống tại thời điểm t (MVA)
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
8
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
Do tổn thất công suất rất nhỏ so với công suất các phụ tải nên thường bỏ qua trong tính
toán cân bằng công suất sơ bộ.
Từ đó ta tính toán được công suất phát vào hệ thống như sau:
S
HT
(t) = S
NM
(t) - [ S
TD
(t) + S
T
(t) + S
dp
(t) ] (MVA)
Tính toán theo các công thức trên ta thu được bảng kết quả tính toán như sau:
Bảng 1-6: Bảng kết quả tính toán cân bằng công suất
t
(h)
S
T
(t)
(MVA)
S
dp
(t)
(MVA)
S
td
(t)
(MVA)
S
NM
(t)
(MVA)
S
HT
(t)
(MVA)
0-6
112,9412 12 15,925 212,5 71,6338
6-7
112,9412 12 17,5 250 107,5588
7-12
141,1765 15 17,5 250 76,3235
12-15
105,8824 12,75 15,925 212,5 77,9426
15-19
134,1176 15 17,5 250 83,3824
19-20
98,8235 12,75 17,5 250 120,9265
20-24
98,8235 12,75 15,925 212,5 85,0015
Hình 5: Đồ thị công suất phát về hệ thống
Nhận xét:
Qua kết quả tính toán và các đồ thị phụ tải ta có các nhận xét chung như sau:
- Nhà máy thiết kế có công suất đặt S
dmNM
= 250 (MVA), phát công suất cực đại S
dmNM
=
250 (MVA) vào khoảng thời gian 6-12h và 15-20h, phát công suất cực tiểu S
minNM
= 212,5
(MVA) vào khoảng thời gian 0-6h, 12-15h, 20-24h.
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
9
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
- Phụ tải trung áp 110kV:
Đạt cực đại S
Tmax
= 141,1765 MVA vào khoảng thời gian 7-12h.
Đạt cực tiểu S
Tmin
= 98,8235 MVA vào khoảng thời gian 19-24h.
- Công suất phát về hệ thống:
Đạt cực đại S
HTmax
= 120,9265 MVA vào khoảng thời gian 19-20h.
Đạt cực tiểu S
HTmin
= 71,6338 MVA vào khoảng thời gian 0-6h.
- Phụ tải địa phương:
Đạt cực đại S
dpmax
= 15 MVA vào khoảng thời gian 7-12h, 15-19h.
Đạt cực tiểu S
dpmin
= 12 MVA vào khoảng thời gian 0-7h.
- Phụ tải tự dùng:
Đạt cực đại S
tdmax
= 17,5 MVA vào khoảng thời gian 6-12h và 15-20h
Đạt cực tiểu S
tdmin
= 15,925 MVA vào khoảng thời gian 0-6h, 12-15h, 20-24h.
Qua kết quả tính toán và các đồ thị phụ tải ta nhận thấy phụ tải nhà máy phân bố không
đều trên cả ba cấp điện áp.
Công suất tổng của hệ thống (không kể nhà máy thiết kế) là 3200 (MVA), dự trữ quay
của hệ thống là 215 (MVA). Giá trị này lớn hơn trị số công suất cực đại mà nhà máy phát
về hệ thống S
HTmax
= 120,9265 MVA và lớn hơn công suất định mức của một máy phát.
Phụ tải trung áp đều khá lớn do đó việc đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải này là rất
quan trọng.
Từ bảng tính toán tổng hợp trên ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà
máy như sau:
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
10
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
Hình 6: Đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà máy
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
11
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP
2.1. Đề xuất các phương án
Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng trong
thiết kế nhà máy điện. Sơ đồ nối điện hợp lý không những đem lại những lợi ích kinh tế
lớn lao mà còn phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật .
Cơ sở để để xác định các phương án có thể là số lượng và công suất máy phát điện,
công suất hệ thống điện , sơ đồ lưới và phụ tải tương ứng , trình tự xây dựng nhà máy điện
và lưới điện
Khi xây dựng phương án nối dây sơ bộ ta có một số nguyên tẵc chung sau :
• Nguyên tắc 1
Có hay không có thanh góp điện áp máy phát
Nếu S
dp
max
nhỏ và không có nhiều dây cấp cho phụ tải địa phương thì không cần thanh
góp điện áp máy phát . S
dp
max
≤ 30% S
đmF
• Nguyên tắc 2
Nếu có thanh góp điện áp máy phát thì số lượng máy phát nối vào thanh góp phải đảm
bảo sao cho khi một tổ máy lớn nhất bị sự cố thì những máy phát còn lại phải đảm bảo phụ
tải địa phương và tự dùng.
• Nguyên tắc 3
Nếu phía điện áp ca , trung có trung tính nối đất và hệ số có lợi α ≤ 0,5 thì nên dùng hai
máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc giữa các cấp.
• Nguyên tắc 4
Sử dụng số lượng bộ máy phát – máy biến áp hai cuộn dây hai phía cao và trung sao
cho tương ứng với công suất cực đại cấp đó
• Nguyên tắc 5
Có thể ghép chung một số máy phát với một máy biến áp nhưng phải đảm bảo ΣS
bộ
≤
S
dự phòng ht
.
Từ các nguyên tắc trên ta có một số nhận xét:
• Ta có:
dmf
max
S
dp
S
=
5,62
15
= 24 % < 30 %
Như vậy, không cần dùng thanh góp điện áp máy phát, phụ tải địa phương và tự dùng lấy
từ đầu cực máy phát.
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
12
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
• Do các cấp điện 220kV và 110kV đều có trung tính nối đất trực tiếp, mặt khác hệ số
có lợi α = 0,5 nên ta dùng hai 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.
Và ta sẽ sử dụng 2 MBA tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện áp.
• S
dtHT
= 215 MVA > 2.S
dmf
= 2.62,5 = 125 MVA.
• S
Tmin
= 105 MVA < 2S
dmF
= 2.62,5 = 125 MVA < S
Tmax
=
2.1.1. Phương án I:
Ở phương án I ta dùng hai bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây nối vào thanh
góp 110kV. Để liên lạc giữa 3 cấp điện áp 10,5 kV, 110 kV, 220 kV ta dùng hai máy biến
áp tự ngẫu 3 pha. Phụ tải địa phương được cấp điện từ phía hạ áp của các máy biến áp liên
lạc. Phụ tải tự dùng lấy từ đầu cực của các máy phát.
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:
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
13
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN
Nếu phụ tải bên trung nhỏ công suất truyền qua tự ngẫu sang bên cao, gây tổn thất
lớn.
2.1.2. Phương án II
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.
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:
Nhiều máy biến áp cao áp hơn nên giá thành tăng.
2.1.3. Phương án III
Phương án 3 khác so với các phương án trên,lấy hạ áp maý biến áp tự ngẫu cung
cấp cho phụ tải địa phương.
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3K51
14

Xem chi tiết: do_an_nmd___vinh