Đồ án Đề Tài: Nhà máy điện và Trạm BA-1 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 1 CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Tính toán phụ tải và cân bằng công suất là một phần quan trọng trong nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện. Nó quyết định tính đúng, sai của toàn bộ quá trình tính toán sau. Ta sẽ tiến hành tính toán cân bằng công suất gần đúng theo công suất biểu kiến S dựa vào đồ thị các cấp điện áp hàng ngày vì hệ số công suất các cấp không khác nhau nhiều. 1.1. Chọn máy biến áp Nhà máy điện gồm 5 tổ máy phát, công suất mỗi máy 600MW ta s ẽ chọn các máy phát cùng loại, điện áp định mức bằng 10,5KV. Loại MP Thông số định mức Điện kháng Loại kích từ PMW SMV A NV/P UKV Cosep I(A) X d'' X d' X d TBφ60 2 60 75 3000 10,5 0,8 4,1 0,132 0,24 2,2 BT-450- 300 1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 1.2.1. Cấp điện áp máy phát: U đm = 10,5 KV Ta tính theo công thức: () ( ) () () UF max UF t UF UF t P% t PP 100 Pt S cos = = ϕ P max = 10MW cosϕ = 0,85 Do đó ta có bảng biến thiên công suất phụ tải như sau: B1-2 t(h) 0 - 6 6 -12 12 - 18 18 - 20 20 - 24 P(%) 80 100 70 80 60 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 2 P I (MW) 8 9 7 8 6 S UF (MVA) 9,41 11,76 8,2 9,41 7,1 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT 1.2.2. Cấp điện áp trung áp 110KV P max = 105 MW; cosϕ = 0,87 Công thức tính: () () () () Tmax Tt T UT t P% t PP 100 Pt S cos = = ϕ Bảng 1- 3 t(h) 0 - 8 8 -12 12 - 16 16 - 20 20 - 24 P(%) 60 70 100 80 60 S(MVA) 9,412 11,76 8,82 9,41 7,1 0 6 12 18 20 24 t(h) * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 3 P I (MW) 63 73,5 105 84 63 S UT (MV A) 72,41 84,48 120,68 96,55 72,41 1.2.3. Cấp điện cấp điện áp 220KV P max = 130 MW; cosϕ = 0,86 Công thức tính: () ( ) T UC t Pt S cos = ϕ Bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải. Bảng 1-3: t(h) 0 - 8 8 -12 12 - 18 18 - 24 P(%) 70 100 80 60 () ( ) Tmax UC t P% t PP 100 = 72,41 06 S(MVA) 96,55 12 18 120,68 20 24 72,41 84,48 t(h) * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 4 P i (MW) 91 130 104 78 S UT (MVA) 105,81 151,162 120,93 105,81 1.2.4. Phụ tải toàn nhà máy. P max = 60 MW; cosϕ = 0,86 () ( ) Tmax NM t P% t PP 100 = , MW với P max = 300MW () ( ) NM NM t Pt S cos = ϕ , MVA Bảng biến thiên công suất phụ tải toàn nhà máy. Bảng 1 - 4: t(h) 0 - 7 7 -12 12 - 20 20 - 24 P(%) 80 90 100 80 0 18 105,81 8 12 120,93 S(MVA) 151,163 t(h)24 105,81 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 5 P i (MW) 240 270 300 240 S NM (MVA) 297,4 313,95 348,83 279 1.2.5. Tự dùng của nhà máy. Công suất tự dùng của nhà máy có thể tính theo công thức: () ( ) nm NM td td NM St P % Pt 0,40,6 100 cos S ⎛⎞ α =+ ⎜⎟ ϕ ⎝⎠ Trong đó: + α = 6% là phần trăm điên tự dùng của nhà máy. + 0,4 là % công suất tự dùng không phụ thuộc vào phụ tải của nhà máy. 348,83 07 279 12 313,95 S(MVA) 20 24 300 t(h) * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 6 + 0,6 là 60% công suất tự dùng thay đổi theo phụ thuộc của nhà máy ở từng thời điểm t. Từ đó ta có bảng biến thiên công suất và đồ thị điện tự dùng như sau: Bảng 1 - 5: t(h) 0 - 7 7- 12 12 - 20 20 - 24 S TD (MVA ) 16,744 18,83 20,93 16,744 1.2.6. Cân bằng công suất toàn nhà máy, công suất phát vào hệ thống. Bỏ qua tổn thất công suất, từ phương trình cân bằng công suất ta có: 20,33 07 16,744 12 18,83 S(MVA) 20 24 16,744 t(h) * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 7 Công suất hệ thống: S HT (t) = S NM (t) - S UF (t) - S UC (t) - S TD (t), từ đó ta có bảng tính phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà máy. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 8 Bảng 1.6: Công suất Thời gian 0 - 6 6 - 8 8 - 12 12 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 24 S NM (t) (MVA) 297,94 313,92 313,92 348,8 348,8 348,8 279,94 S UF (t) (MVA) 9,412 11,76 11,76 8,2 8,2 9,41 7,1 S UT (t) (MVA) 72,41 72,41 84,48 120,68 96,55 96,55 72,41 S UC (t) (MVA) 105,81 105,81 151,162 120,93 120,93 105,81 105,81 S TD (t) (MVA) 16,744 16,744 18,83 20,93 20,93 20,93 16,744 S HT (t) (MVA) 75,564 107,196 47,688 78,26 102,19 116,1 77,876 0 6 8 12 16 18 20 24 t(h) 75,564 107,196 47,688 78,26 102,19 77,876 116,1 S(MVA) * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 9 Công suất phía cao áp được xác định từng khoảng thời gian như sau: S CΣ (t) = S UC (t) + S HT (t) Kết quả tính toán ở bảng 1.7 Công suất Thời gian 0 - 6 6 - 8 8 - 12 12 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 24 S CΣ (MVA) 157,184 167,074 163,806 231,625 231,625 209,505 157,187 Bảng tổng kết các giá trị phụ tải cực đại (S max ) và cực tiểu (S min ) của các loại công suất (MVA): Công suất S TD S UF S UT S UC S HT S NM S CΣ S max (MVA) 20,93 11,765 120,68 151,163 110,695 348,8 231,625 S min (MVA) 16,74 7,1 72,41 105,81 47,688 279,94 157,187 Đồ thị phụ tải tổng hợp: Biểu đồ của các loại công suất trên cùng một trục thời gian, giá trị của từng loại công suất riêng biệt và được vẽ chồng lên nhau khoảng cách giữa 2 đồ thị của 2 công suất kề nhau là giá trị của loại công suất tương ứng. Giá trị thực của từng loại công suất được ghi cụ thể phía trên đường đồ thị ở từng khoảng thời gian. Đồ thị tránh sự chồng chéo nhau giữa các loại công suất. [...]... (MVA) 8 - 12 12 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 24 SC = S H 70, 814 70, 814 70, 814 70, 814 70, 814 70, 814 70, 814 78,529 83,537 81, 903 11 5, 812 11 5, 812 10 9,759 78,529 ST -57,9 21 -45,876 -45,876 -63,980 -63,9 81 -57,920 -70 SH B1.B2 6-8 SC B3.B4.B5 0-6 20,608 51, 8 31 51, 8 31 51, 8 31 8,5 37,6 61 36,03 Từ các kết quả trong bảng ta thấy rằng phụ tải của cuộn trung áp của các máy biến áp liên lạc ở các thời điểm đều mang... 0-6 6-8 8 - 12 12 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 24 40, 814 70, 814 70, 814 70, 814 70, 814 70, 814 70, 814 43 ,18 5 48 ,13 46,496 80,406 80,406 74,346 43 ,18 5 Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 33 B3B4B5 B1B2 SC = SH SC * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V ST -22, 51 -10 ,47 -10 ,47 -28,58 -28,58 -28,58 -34, 61 SH 28,66 37,66 36,026 51, 826 51, 826 51, 826 8,56... tải: I cb10 = 1, 05.I dmF = S dmF 3.U dm = 1, 05 75 .10 3 3 .11 0 = 4552,023 A 2 31, 625 12 0,69 MVA MVA 15 7 ,18 4 HT 72, 41 220kV 11 0kV B3 B1 B2 ∼ ∼ ∼ F3 F1 F2 B5 B4 ∼ SUF ∼ F5 F4 B .1 Chọn mát biến áp * Máy biến áp 3 pha hai cuộn dây B3 của bộ F3 - B3 - Điều kiện chọn: SđmB ≥ SđmF = 75MVA Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 31 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" -... V (kW) 80 12 1 10 ,5 (kW) 10 0 400 10 ,5 0,5 7 * Máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2 - Điều kiện chọn SđmB2 = SđmB3 ≥ α= 1 SđmF 0,5 220 − 11 0 = 0,5 220 - Hệ số có lợi của MBA tự ngẫu Vậy SđmB2 = SđmB3 ≥ 75 = 15 0MVA 0,5 Ta chọn loại ATДTH125 - 242 /12 1 /10 ,5 có các thông số sau: Bảng A .1. b Sđm Điện áp cuộn dây (kV) UN% Tổn thất (kW) MVA C T H ΔP0 16 0 242 12 1 10 ,5 12 0 ΔPN C-T 520 C-T C-H T-H 11 32 20 I%... [(-56,398)2 x 6 + 71, 615 2 x 2 + 77,3 41) 2 x 4 Hi + 11 4, 915 2 x 2 + 10 1,832 x 4 + 10 1,832 x 2 + 57,5532 x 4 = 0,78 x 13 5966, 718 = 10 6054,04 (MW MVA.h) → ΔATN = 0 ,12 x 8760 + 365 x (12 614 7,305 + 25858,447 + 10 6054,04) 16 0 = 2 712 7,37 MWh + Tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp tự ngẫu: ΣΔATN = 2 x 2 712 7,37 MWh = 54257,7 MWh + Như vậy tổng tổn thất điện năng một năm trong các máy biến áp là: ΔΣA... dùng thanh góp điện áp máy phát mà sẽ dùng các sơ đồ nối bộ máy phát và máy biến áp - Tổng công suất phía cao áp (gồm SUC và SHT) tương đối lớn: SCΣmax = 2 31, 625 MVA SCΣmin = 15 7 ,18 4 MVA Nên có thể ghép nhiều bộ máy phát và máy biến áp vào thanh góp 220kV - Công suất phụ tải trung áp 11 0kV: SUTmax = 12 0,69 MVA SUTmin = 72,41MVA Nên có thể ghép 2 bộ máy phát và máy biến áp vào thanh góp 11 0kV vì phụ tatỉ... N1 - K38 13 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V • Phương án 2: a Sơ đồ nối dây HT 2 31, 625 12 0,69 MVA 15 7 ,18 4 11 0kV 220kV B1 B2 ∼ SUF F2 B3 ∼ F1 MVA 72, 41 B4 B5 ∼ SUF ∼ ∼ F3 F4 F5 b Thuyết minh Xuất phát từ yêu cầu giảm vốn đầu tư về thiết bị ở phương án này ta ghép các bộ F3 - B3, F4 - B4 và F5 - B5 nối trực tiếp với thanh góp 11 0kV - Phía thanh góp 220kV, ta ghép 2 bộ máy phát điện. .. tư và tổn thất xem vấn đề nào có lợi hơn • Phương án 4 a Sơ đồ nối dây Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 16 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V 2 31, 625 HT 12 0,69 MVA MVA 15 7 ,18 4 11 0kV 220kV B1 B2 ∼ ∼ F1 F2 B5 ∼ SUF 72, 41 ∼ F3 F4 ∼ SUF F5 b Thuyết minh Xuất phát từ yêu cầu giảm bớt vốn đầu tư thiết bị và giảm bớt tổn thất công suất và điện. .. án 1 và đổi tên phương án 3 thành phương án 2 trong quá trình tính toán chọn phương án tối ưu II TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN A ĐỐI VỚI PHƯƠNG ÁN 1 Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 18 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V 2 31, 625 HT 12 0,69 MVA MVA 15 7 ,18 4 11 0kV 220kV B1 B2 ∼ F2 B3 ∼ F1 SUF 72, 41 B4 B5 ∼ ∼ F3 SUF ∼ F4 F5 A .1. .. NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 10 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY - CHỌN MÁY BIẾN ÁP 1 XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện Nó quy định đặc tính kinh tế và kỹ . (MVA) 72, 41 72, 41 84,48 12 0,68 96,55 96,55 72, 41 S UC (t) (MVA) 10 5, 81 105, 81 1 51, 162 12 0,93 12 0,93 10 5, 81 105, 81 S TD (t) (MVA) 16 ,744 16 ,744 18 ,83 20,93. - 12 12 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 24 S NM (t) (MVA) 297,94 313 ,92 313 ,92 348,8 348,8 348,8 279,94 S UF (t) (MVA) 9, 412 11 ,76 11 ,76 8,2 8,2 9, 41 7 ,1 S UT (t)