Đồ án môn học - Thiết kế nhà máy nhiệt điện

Chia sẻ: Tan Lang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

1
1.043
lượt xem
477
download

Đồ án môn học - Thiết kế nhà máy nhiệt điện

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tại mỗi thời điểm điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng tiêu thụ của phụ tải kể cả các tổn thất của phụ tải. Trong thực tế điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn thay đổi, vì thế việc xây dựng được đồ thị phụ tải là rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể chọn được phương án nối điện hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Đồ thị phụ tải còn cho ta chọn đúng công suất của các...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học - Thiết kế nhà máy nhiệt điện

  1. Đồ án môn học Thiết kế nhà máy nhiệt điện .
  2. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY Tại mỗi thời điểm điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng tiêu thụ của phụ tải kể cả các tổn thất của phụ tải. Trong thực tế điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn thay đổi, vì thế việc xây dựng được đồ thị phụ tải là rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể chọn được phương án nối điện hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Đồ thị phụ tải còn cho ta chọn đúng công suất của các máy biến áp (MBA) và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy với nhau và giữa các nhà máy điện với nhau. I.1.1. Chọn máy phát điện. Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện gồm 4 tổ máy công suất mỗi máy là 60MW. Chọn 4 máy phát điện kiểu TBΦ-60-2 ( Phụ lục II.1.Tr.100,104. [1] ) có các thông số như bảng 1-1: Bảng 1-1 Sđm Pđ m U đm Iđ m Điện kháng tương đối KÍ H I Ệ U cosϕđm M VA MW kV kA Xd’’ Xd ’ Xd TBΦ-60-2 - 75 60 0 ,8 0 10,5 4,125 0,146 0 ,2 2 1,691 I.1.2. Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp. Từ đồ thị phụ tải nhà máy và đồ thị phụ tải các cấp điện áp dưới dạng bảng theo % công suất tác dụng và hệ số cosϕ, ta tính được phụ tải ở các cấp điện áp theo công suất biểu kiến từ công thức sau: Pt p%.Pmax St = với : Pt = . Cos ϕ 100 Trong đó: S(t) _ Là công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t (MVA). Cosϕ _ Là hệ số công suất của phụ tải. I.1.3. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy. Nhà máy gồm 4 tổ máy có công suất mỗi tổ: Pdm .. 60 Pđm = 60 MW, Cosϕđm = 0,80 ⇒ Sdm = = = 75 MVA. cosϕdm 0,80 1
  3. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là: PNMđm = 4×Pđm = 4×60 = 240 MW ⇒ SNMđm = 300 MW. Từ đồ thị phụ tải nhà máy và công thức: Pt p %. Pmax St = với : Pt = . Cos ϕ t 100 Ta tính được đồ thị phụ tải của nhà máy theo thời gian. Kết quả ghi trong bảng 1-1 và đồ thị phụ tải nhà máy ( Hình 1-2 ). Bảng 1-1 ( Phụ tải toàn nhà máy ). t (giờ) 0-8 8 - 12 12 - 14 14 - 20 20 - 24 P% 75 100 90 100 75 PNM(t) MW 180 240 216 240 180 SNM(t) MVA 225 300 270 300 225 S (MVA) 300 300 300 270 250 225 225 200 150 100 50 t (h) 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 1-2 - Đồ thị phụ tải toàn nhà máy I.1.4. Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy: Tự dùng max của toàn nhà máy bằng 8% công suất định mức của nhà máy với cosϕ = 0,85 được xác định theo công thức sau: S td (t ) = ∑P Fdm . α% ⎛ ⎜ S (t ) . 0,4 + 0,6. NM ⎞ ⎟ cos ϕ td 100 ⎝⎜ ∑ S Fdm ⎟ ⎠ với ΣPFđm = 240 (MW) ΣSFđm = 300 (MVA) 8 240 ⎛ S (t ) ⎞ → Std (t ) = . .⎜ 0,4 + 0,6. NM ⎟ 100 0,80 ⎝ 300 ⎠ Trong đó Std(t) : Công suất tự dùng của nhà máy tại thời điểm t. 2
  4. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ∑SFđm : Công suất đặt toàn nhà máy. SNM (t) : Công suất phát toàn nhà máy tại thởi điểm t. Từ đồ thị phụ tải nhà máy (phần 1) và công thức trên ta có phụ tải tự dùng của nhà máy theo thời gian như bảng 1- 3 và đồ thị phụ tải hình 1- 4. Bảng 1-3 - Phụ tải tự dùng toàn nhà máy t(h) 0- 8 8 - 12 12 - 14 14 - 20 20 - 24 SNM(t) MVA 225 300 270 300 225 Std(t) MVA 20,40 24,00 22,56 24,00 20,40 S (MVA) 24 25 24 20.4 20.4 20 22.56 15 10 5 t (h) 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 1- 4 - Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy I.1.5. Phụ tải địa phương: Như nhiệm vụ thiết kế đã cho: Pmax = 12,6 MW, Cosϕ = 0,80, U = 10,5 kV gồm 2 kép + 4 đơn . Từ công thức sau: Pdp (t ) Pdp %.Pdp max S dp (t ) = với: Pdp (t ) = . Cosϕ t 100 Ta có kết quả cho ở bảng 1-5 và đồ thị phụ tải hình 1-6. Bảng 1 - 4 - Phụ tải địa phương t(h) 0-6 6 - 10 10 - 14 14 - 18 18 - 24 Pđp% 60 90 85 100 65 Pđp(t)MW 7,56 11,34 10,71 12,60 8,19 Sđp(t)MVA 9,45 14,18 13,39 15,75 10,24 3
  5. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN S (MVA) 25 20 15.75 14.18 15 9.45 13.39 10.24 10 5 t (h) 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 1- 6 - Đồ thị phụ tải địa phương I.1.6. Đồ thị phụ tải phía điện áp trung (110kV): Phụ tải điện áp cao Pmax = 140 MW, Cosϕ = 0,80 gồm 1 kép + 4 đơn . Công suất ở các thời điểm được xác định theo công thức sau: Pc (t ) Pc %.Pc max S c (t ) = với: Pc (t ) = . Cosϕt 100 Ta có kết quả ở bảng 1-7 và đồ thị phụ tải cho ở hình 1- 8. Bảng 1- 7 - Phụ tải phía điện áp trung (110kV) t(h) 0-4 4 - 10 10 - 14 14 - 18 18 - 24 P% 80 85 90 100 70 PT(t)MW 112 117 130 104 91 ST(t)MVA 140 146,25 162,5 130 113,75 S (MVA) 200 162.5 140 146.25 150 130 113.5 100 50 t (h) 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 1- 8 - Đồ thị phụ tải phía điện áp trung (110kV) 4
  6. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN I.1.7. Cân bằng công suất toàn nhà máy và xác định công suất phát vào hệ thống . Phương trình cân bằng công suất toàn nhà máy: SNM(t) = Std(t) + Sđp(t) +ST(t) +SHT(t). Ta bỏ qua tổn thất ΔS(t) trong máy biến áp. ⇒ SHT(t) = SNM(t) - [Std(t) + Sđp(t) +ST(t) ]. Từ đó ta lập được kết quả tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà máy như bảng 1-9 và đồ thị phụ tải hình 1-10. Bảng 1-9 - Cân bằng công suất toàn nhà máy t(h) 0-4 4-6 6-8 8 - 10 10 - 12 12 - 14 14 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 22 22 - 24 SNM(t) 225 225 225 300 300 270 300 300 300 225 225 ( MVA) Sdp(t) 9,45 9,45 14,18 14,18 13,39 13,39 15,75 15,75 10,24 10,24 10,24 ( MVA) Std(t) 20,40 20,40 20,40 24,00 24,00 22,56 24,00 24,00 24,00 20,40 20,40 ( MVA) ST(t) 140 146,25 146,25 146,25 162,5 162,5 130 130 113,75 113,75 113,75 ( MVA) SHT(t) 55,15 48,9 44,17 115,57 100,11 71,55 130,25 130,25 152,01 80,61 80,61 ( MVA) S (MVA) 160 152.01 140 130.25 115.57 120 100.11 100 80.61 80 55.15 60 48.9 71.55 40 44.17 20 t (h) 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 1- 10 - Cân bằng công suất toàn nhà máy 5
  7. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TỔNG CỦA TOÀN NHÀ MÁY S (MVA) 300 300 300 SNM 270 250 225 225 ST 200 162.5 152.01 150 146.25 140 130.25 115.57 130 113.75 100.11 100 SHT 80.61 55.15 Std Sđp 48.9 71.55 50 44.17 20.4 24 22.56 24 20.4 13.39 15.75 10.24 9.45 14.18 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t (h) I.1.8. Dự trữ của hệ thống. Ta có dự trữ của hệ thống là 14%SHT = 14%*3600 = 504 MVA, lớn hơn so với công suất một máy phát. Công suất của hệ thống S = 3600 MVA có thể coi là vô cùng lớn so với công suất của toàn nhà máy SNM= 300 MVA . I.1.9. Các cấp điện áp của các hộ tiêu thụ : Nhà máy thiết kế có 3 cấp điện áp là: Cấp điện áp máy phát có Uđm= 10,5kV. Cấp điện áp trung áp có Uđm= 110kV. Cấp điện áp cao ( phía Hệ thống ) có Uđm= 220kV. 6
  8. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN I.2. CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY Một trong những nhiệm vụ quan trọng thiết kế nhà máy điện là chọn sơ đồ nối điện chính. Vì khi chọn được sơ đồ nối điện chính hợp lý, không những đảm bảo về mặt kỹ thuật mà còn đem lại hiệu quả kinh tế cao. Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có 4 tổ máy phát, công suất định mức của mỗi tổ máy là 60 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở ba cấp điện áp sau: 1. Phụ tải địa phương ở cấp điện áp 10,5 kV có: SUFmax = 15,75 MVA SUFmin = 9,45 MVA 2. Phụ tải trung áp ở cấp điện áp 110 kV có: STmax = 162,5 MVA STmin = 113,75 MVA 3. Phụ tải cao áp ở cấp điện áp 220 kV ( về hệ thống ) có: SHTmax = 152,01 MVA SHTmin = 44,17 MVA . • Với nhà máy điện đang thiết kế có phụ tải địa phương (SUFmax = 21% SFđm) nên ta dùng thanh góp điện áp máy phát để cung cấp ( Thanh góp điện áp máy phát được sử dụng nếu công suất phụ tải địa phương lớn nhất vượt quá ( 15 - 20 )% công suất định mức của một máy phát ). • Ta có công suất dự trữ quay của hệ thống 504 MVA lớn hơn công suất của bộ MFĐ-MBA nên ta dùng sơ đồ bộ MFĐ-MBA. •Số lượng máy phát ghép vào thanh góp điện áp máy phát sao cho khi có 1 máy phát điện ngừng làm việc thì máy phát còn lại phải đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải địa phương và tự dùng của nhà máy • Vì trung tính của lưới điện 220KV và 110KV là lưới trung tính trực tiếp nối đất nên để liên lạc giữa 3 cấp điện áp ta dùng máy biến áp tự ngẫu có: 220 − 110 α= = 0,5 220 . Máy Biến áp liên lạc chọn loại có điều áp dưới tải. • Phụ tải PTmin = 113,5 MVA lớn hơn công suất 1bộ MFĐ- MBA, do vậy ta có thể gép 1 đến 2 bộ MFĐ- MBA để đơn giản hoá trong vận hành cũng như việc chọn máy biến áp 7
  9. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN * Máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu nên không cần kiểm tra điều kiện về liên lạc công suất giữa bên trung và bên cao khi STmin • Trên cơ sở những nhận xét trên ta vạch các phương án nối dây của nhà máy như sau: 1. Phương án I: HT 220 kV 110 kV B1 B2 B3 B4 ∼ ∼ ∼ ∼ F1 F2 F3 F4 Nhận xét: Phương án đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp, khi bố trí từng nguồn và tải cân xứng . Hai máy biến áp tự ngẫu có dung lượng nhỏ, nhưng có nhược điểm là: khi phụ tải trung áp cực tiểu thì sẽ có 1 lượng công suất phải tải qua 2 lần máy biến áp làm tăng tổn thất ,tuy nhiên do máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu nên ta có thể bỏ qua nhược điểm này . 2. Phương án II: Cũng trên cơ sở phương án 1 nhưng khác là ta đưa 1 bộ MFĐ- MBA 2 dây quấn bên trung áp sang bên cao áp Sơ đồ phương án 8
  10. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Sơ đồ phương án 2: HT 110 kV 220 kV B1 B2 B3 B4 ∼ ∼ ∼ ∼ F1 F2 F3 F4 Nhận xét : Phương án này đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp . Nhưng so với phương án 1 thì có nhược điểm là: máy biến áp phía cao đắt tiền hơn, và phải sử dụng đến 3 loai máy biến áp, nhưng lại tránh được công suất tải qua 2 lần máy biến áp khi phụ tải trung áp cực tiểu. 3. Phương án III: Nối 3 máy trên thanh góp điện áp máy phát, chỉ cần nối 1 bộ MFĐ- MBA bên trung áp HT 220 kV 110 kV 榶 * B1 B2 B3 ∼ ∼ ∼ ∼ F1 F2 F3 F4 Nhận xét : 9
  11. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Phương án này đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp . Có số lượng máy biến áp giảm so với các phương án trước . Có nhược điểm là thiết bị phân phối điện áp máy phát phức tạp, có dòng cưỡng bức qua kháng lớn có thể không chọn được kháng . Tóm lại: Qua những phân tích trên đây để lại phương án I và phương án II để tính toán, so sánh cụ thể hơn về kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy điện. 10
  12. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CHƯƠNG II CHỌN MÁY BIẾN ÁP TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG II.1. Chọn máy biến áp: Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện . Tổng công suất các máy biến áp gấp từ 4-5 lần tổng công suất các máy phát điện . Chọn MBA trong nhà máy điện là loại, số lượng, công suất định mức và hệ số biến áp. MBA được chọn phải đảm bảo hoạt động an toàn trong điều kiện bình thường và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất Nguyên tắc chung để chọn MBA là trước tiên chọn SđmB ≥ Smax _ công suất cực đại có thể qua biến áp trong điều kiện làm việc bình thường, sau đó kiểm tra lại điều kiện sự cố có kể đến hệ số quá tải của MBA . Xác định công suất thiếu về hệ thống phải nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống . Ta lần lượt chọn MBA cho từng phương án Giả thiết các máy biến áp được chế tạo phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường nơi lắp đặt nhà máy điện . Do vậy không cần hiệu chỉnh công suất định mức của chúng. I. PHƯƠNG ÁN I: 1. Chọn máy biến áp: a. Chọn máy biến áp B3 , B4: Các máy biến áp này được chọn theo điều kiện của sơ đồ bộ : 60 SB3=Sb4≥ SMFđm= = 75MVA 0,8 Tra bảng chọn máy biến áp loại TPдцH 80 (Phụ lục III.4.Tr.151. [1] ) Sđm UC UH P0 PN Giá UN% IN% Loại MVA kV kV kW kW USD 80 115 10,5 70 310 10,5 0,55 550.000 TPдцH b. Chọn máy biến áp B1, B2 Máy biến áp liên lạc này được chọn theo điều kiện công suất thừa: n Sthừa= ∑1 SđmMF- (SUfmin + n.S(1)tdmax) • SđmMF : Công suất định mức của 1 máy phát • S(1)tdmax: Công suất tự dùng cực đại tại 1 máy phát 11
  13. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN •n : Số máy phát nối vào thanh góp điện áp máy phát • SUfmin : Công suất địa phương cực tiểu Vậy ta có: 24 Sthừa= 2.75 - (9,45 + 2· ) = 128,55 (MVA) 4 Chọn công suất MBATN theo điều kiện : 1 SB1,B2 ≥ Sthừa 2α 1 SB1,B2 ≥ . 128,55 = 128,55 (MVA) 2.0,5 Tra bảng ta chọn MBA ATдцH - 160 (Phụ lục III.6.Tr.156. [1] ) có các thông số sau: PN UC UT UH P0 UN% I0% kW kV kV kV kW C-T C-H T-H C-T C-H T-H 230 121 11 105 290 - - 11 32 20 0,5 2. Phân bố công suất cho các máy biến áp: a. Phân bố công suất cho B3, B4 : Để đảm bảo vận hành kinh tế, thuận tiện, ta cho B3, B4 làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng suốt cả năm. Std max SB3 = SB4 = SđmMF - 4 24 = 75 - = 69 MVA 4 Vậy ta có đồ thị phụ tải của B3, B4: S (MVA) 69 t (h) 0 24 12
  14. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SB3 = SB4 = 69 MVA < SB3,B4đm= 80 MVA do vậy khi làm việc bình thường B3, B4 không bị quá tải. b. Phân bố công suất máy B1, B2: 1 Công suất cuộn cao áp : SCC1 = SCC2 = SVHT 2 1 Công suất cuộn trung áp : SCT1 = SCT2 = [ST - (SB3+ SB4)] 2 Công suất cuộn hạ: SCH1 = SCH2 = SCC + SCT Bảng tính toán phân bố công suất cho các máy biến áp liên lạc: Giờ 0-4 4-6 6-8 8 - 10 10 - 12 12 - 14 14 - 18 18 - 20 20 - 24 SCH(t) 17,58 17,58 15,21 50,91 51,31 37,03 50,13 50,13 52,88 SCT(t) -10,00 -6,88 -6,88 -6,88 1,25 1,25 -15,00 -15,00 -23,13 SCC(t) 27,58 24,45 22,09 57,79 50,06 35,78 65,13 65,13 76,01 (Dấu âm ở đây thể hiện là công suất được truyền từ phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu sang bên cao áp) Từ bảng kết quả trên ta có nhận xét : • Máy biến áp B3, B4 không bị quá tải (Sđm= 69 MVA) • Công suất cuộn cao MBATN: SCmax= 76,01 MVA < Sđm= 125MVA • Công suất cuộn trung MBATN: STmax= 23,13 MVA < αSđm= 0,5.125 = 62,5 MVA • Công suất cuộn hạ MBATN SHmax= 52,88 MVA < αSđm= 62,5 MVA Kết luận: Ở điều kiện bình thường thì không có máy biến áp nào bị quá tải 3. Kiểm tra quá tải khi sự cố Để kiểm tra lúc sự cố ta xét 2 trường hợp nguy hiểm nhất là lúc phụ tải trung áp đạt giá trị cực đại • STmax = 162,5 MVA • SUf = 13,39 MVA • SVHT = 100,11 MVA a. Đối với máy biến áp B3, B4: Ta không cần kiểm tra điều kiện quá tải sự cố với bộ MF-MBA b. Đối với máy biến áp liên lạc: * Kiểm tra lúc bình thường: 13
  15. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 2. kbt.α.SđmTN≥ Sthừa kbt: Hệ số quá tải cho phép lúc bình thường kbt=1,3 SđmTN: công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu Vậy : 2. kbt.α.SđmTN≥ Sthừa 2.1,3.0,5.160≥ Sthừa 208 MVA ≥ 128,55 MVA Vậy máy biến áp tự ngẫu đã chọn thoả mãn điều kiện tải được lượng công suất thừa lúc bình thường. * Kiểm tra điều kiện sự cố lúc phụ tải trung max: * Hỏng 1 máy biến áp bộ: ví dụ hỏng MBA bộ B3 1 max + Điều kiện: 2.ktsc.α.SđmTN≥ STmax- (SFbộ- Std ) 4 ksc: Hệ số quá tải cho phép lúc sự cố ksc=1,4. 24 2.ktsc.α.SđmTN= 2.1,4.0,5.160 = 224 MVA >128,55 – (75+ )= 47,55 MVA 4 (Thoả mãn) + Phân bố công suất sau sự cố : Công suất của mỗi cuộn trung MBATN là: 1 1 SCT1 = SCT2 = (STmax- SB4) = (128,55 - 69) = 29,78 MVA 2 2 Công suất cuộn hạ MBATN: 1 SCH1 = SCH2 = (∑SFbộ - SUf - 2. Stdmax ) 2 1 24 = (2. 75 - 13,39 - 2. ) = 62,31 MVA 2 4 Công suất cuộn cao MBATN là: SCC1 = SCC2 = SCH - SCT = 62,31 – 29,78 = 32,53 MVA Xác định công suất thiếu: SThiếu = SVHT - 2.SCC = 100,11 - 2. 32,53 = 35,05 MVA < Sdt = 504 MVA * Khi một MBATN bị sự cố: + Điều kiện quá tải sự cố: 14
  16. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN kqtsc.α.SđmTN ≥ STmax - ∑SBAbộ ⇔ 1,4.0,5. 160 MVA ≥ 128,55 - 2.69 (Thoả mãn) + Xác định sự phân bố lại công suất sau sự cố : Công suất tải qua cuộn trung MBATN: SCT = STmax - 2. SBộ = 128,55 - 2.69 = - 9,45 MVA ( Dấu - là tải từ cuộn trung sang cuộn cao MBA TN) Công suất tải qua cuộn hạ MBATN: SH =∑ SFmax - SUf - Stdmax 24 = 2.75 - 13,39 - 2. =124,61 MVA (1) 4 MBATN còn lại tải được công suất ở cuộn hạ như sau: SH = ksc.α.SđmTN =1,4.0,5.125 = 87,5 MVA (2) So sánh (1) và (2) ,ta thấy (1)>(2) và ta sẽ lấy (2) Vậy công suất chuyên tải qua cuộn hạ MBATN sẽ là: SCH = 87,5 MVA Công suất tải qua cuộn cao áp MBATN: SCC = SCH - SCT = 87,5 – (- 9,45) = 96,95 MVA Công suất thiếu: Sthiếu = SVHT - SCC = 100,11 - 96,95 = 3,16 MVA < Sdt = 504 MVA (Thoả mãn ) Nhận xét: • Công suất phát vào hệ thống là vừa đủ • Máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải quá mức cho phép. Vậy các máy biến áp đã chọn trong phương án I thoả mãn điều kiện vận hành lúc bình thường và khi sự cố II. PHƯƠNG ÁN II : 1. Chọn máy biến áp: a. Chọn máy biến áp B1, B4: 15
  17. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Hoàn toàn tươnh tự như phương án 1: •Chọn MBA B4 loại TPдцH 80- 115/10,5 có các thông số sau: (Phụ lục III.4.Tr.151. [1] ) Sđm UC UH P0 PN Giá UN% IN% Loại MVA kV kV kW kW USD 80 115 10,5 70 310 10,5 0,55 550.000 TPдцH •Chọn MBA B1 loại TPдц 80-242/10,5(Phụ lục 6.Tr.155. [1]) có các thông số: Sđm UC UH P0 PN Giá UN% IN% Loại MVA kV kV kW kW USD 80 242 10,5 80 320 11 0,6 800.000 TPдц b. Chọn máy biến áp B2 , B3 Chọn theo điều kiện công suất thừa: 24 Sthừa= ∑ SđmMF - SUfmin - 2.S(1)td = 2.75 – 9,45 - 2. = 128,55 MVA 4 Chọn MBA có công suất : 1 SB3 = SB4 ≥ . Sthừa = 128,55 MVA 2.α Tra bảng ta chọn MBA ATдцH - 160 (Phụ lục III.6.Tr.156. [1] ) có các thông số sau: PN UC UT UH P0 UN% I0% kW kV kV kV kW C-T C-H T-H C-T C-H T-H 230 121 11 105 290 - - 11 32 20 0,5 2. Phân bố công suất cho các máy biến áp: a. Phân bố công suất cho máy biến áp B4 , B1: Để đảm bảo vận hành kinh tế thuận tiện ta phân bố công suất MBA B1, B4, giống như trong phương án I: SB1 = SB4= 69 MVA 16
  18. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Đồ thị phụ tải máy biến áp: S (MVA) 69 t (h) 0 24 SB1 = SB4= 69 MVA < Sđm = 80 MVA, nên khi làm việc bình thường MBA SB1 , SB4 không bị quá tải b. Phân bố công suất cho máy biến áp B2, B3 : Công suất cuộn cao: 1 SCC1 = SCC2 = .(SHT - SB1 ) 2 Công suất cuộn trung : 1 SCT1 = SCT2 = .( ST - SB4) 2 Công suất cuộn hạ : SCH = SCC + SCT Dựa vào đồ thị phụ tải ta có bảng số liệu phân bố công suất cho các máy biến áp như sau: Giờ 0-4 4-6 6-8 8 - 10 10 - 12 12 - 14 14 - 18 18 - 20 20 - 24 SCH(t) 17,58 17,58 15,21 50,91 51,31 37,03 50,13 50,13 52,88 SCT(t) 30,00 33,13 33,13 33,13 41,25 41,25 25,00 25,00 16,88 SCC(t) -12,43 -15,55 -17,92 17,79 10,06 -4,22 25,13 25,13 36,01 Từ bảng tính toán trên ta có nhận xét : • Công suất cuộn cao MBATN cực đại là : 36,01 MVA < α. Sđm = 0,5. 160 = 80 MVA 17
  19. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN • Công suất cuộn trung MBATN cực đại là: 41,25 MVA< α. Sđm= 80 MVA • Công suất cuộn hạ MBATN cực đại là: 52,88 MVA < α.Sđm= 80 MVA Kết luận: Trong quá trình vận hành lúc bình thường, các MBA không bị quá tải 3. Kiểm tra quá tải khi sự cố: Để kiểm tra lúc sự cố, ta xét trường hợp nguy hiểm nhất là lúc phụ tải trung áp đạt giá trị cực đại . • STmax = 162,5 MVA • SUf = 13,39 MVA • SVHT = 100,11 MVA a. Đối với máy biến áp B3 , B3: Ta không cần kiểm tra điều kiện quá tải sự cố với bộ MF - MBA b. Đối với máy biến áp liên lạc: * Kiểm tra lúc bình thường: 2. kbt.α.SđmTN≥ Sthừa kbt: Hệ số quá tải cho phép lúc bình thường kbt=1,3 StđmTN: công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu Vậy : 2. kbt.α.SđmTN≥ Sthừa ⇔ 2.1,3.0,5. 160 ≥ Sthừa ⇔ 208 MVA ≥ 128,55 MVA ⇒ (Thoả mãn) Vậy máy biến áp tự ngẫu đã chọn thoả mãn điều kiện: Tải được lượng công suất thừa lúc bình thường mà không quá tải quá mức cho phép. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN SỰ CỐ LÚC PHỤ TẢI TRUNG MAX: • Hỏng máy biến áp bộ: Hỏng bộ B4 - Điều kiện quá tải sự cố : kqtsc.α.n1.Stảiđm≥ SmaxquaBA = STmax kqtsc: Hệ số quá tải cho phép lúc sự cố kqtsc=1,4 n1: Số MBA nối vào thanh ghóp điện áp MF Stảiđm: công suất định mức của máy biến áp 18
  20. ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Công suất cuộn trung MBATN : kqtsc.α.n1.Stảiđm = 1,4.0,5.2.160 = 224 MVA. SmaxquaBA= 162,5 MVA Vậy máy biến áp tự ngẫu đã chọn thoả mãn điều kiện đảm bảo tải được lượng công suất quá tải do sự cố mà không quá tải quá mức cho phép. * Phân bố công suất sau sự cố : Công suất của mỗi cuộn trung MBATN là: 1 1 SCT1 = SCT2 = STmax = 162,5 = 81,25 MVA 2 2 Công suất cuộn hạ MBATN: 1 SCH1 = SCH2 = (∑SFbộ - SUf - 3. Stdmax ) 2 1 24 = (2. 75 - 13,39 - 2. ) = 62,31 MVA 2 4 Công suất cuộn cao MBATN: SCC1 = SCC2 = SCH - SCT = 62,31 - 81,25 = -18,94 MVA Xác định công suất thiếu: SThiếu= SVHT - 2.SCC= 100,11 - 2. (-18,94) = 137,99 MVA < Sdt = 504 MVA ⇒ (Thoả mãn ) * Khi một MBATN bị sự cố: + Điều kiện quá tải sự cố: kqtsc.α.SđmF ≥ STmax - Sbộ ⇔ 1,4.0,5.160 ≥ 162,5 - 69 ⇔ 112 MVA > 93,5 MVA ⇒ ( Thoả mãn ) + Xác định sự phân bố lại công suất sau sự cố : Công suất tải qua cuộn trung MBATN: SCT = STmax - SBộ = 162,5 - 69 = 93,5 MVA Công suất tải qua cuộn hạ MBATN: SH = ∑ SđmMF - SUf - 3.Std 24 = 2.75 - 13,39 - 2· = 124,61 MVA (1) 4 19

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản