5
1-4. Đồ thị phụ tải trung áp (110 KV)
Nhiệm vụ thiết kế đã cho P
110max
= 150W và cos
tb
= 0,85. Để xác định đồ
thị phụ tải phía trung áp phải căn cứ vào sự biến thiên phụ tải hàng ngày đã cho và
nhờ công thức :
tb
(t)
110
(t)
110
cos
P
S
=
với
110max
(t)
110
P
100
P%
P
=
Kết quả tính đợc theo từng thời điểm t cho ở bảng 1-4 và đồ thị phụ tải phía
trung áp cho ở hình 1-4
Bảng 1-4
t(giờ)
0 ữ 6 6ữ 12 12 ữ 18 18ữ 24
P
(%) 80 100 90 80
P
110(t)
(MW) 120 150 135 120
S
110(t)
(MVA) 150 187,5 168,8 150
5
8.5
11.3
14.1
12.7
0
5
10
15
20
0 6 12 18 24
Hình 1-3
6
1-5. Đồ thị phụ tải hệ thống (220 KV).
Ta có phơng trình cân bằng công suất toàn nhà máy là:
S
NM(t)
= S
UF(t)
+ S
110(t)
+ S
HT(t)
+ S
td(t)
Từ phơng trình trên ta có phụ tải cao áp theo thời gian là:
S
HT(t)
= S
NM(t)
- {S
UF(t)
+ S
110(t)
+ S
td(t)
}
S
HT(t)
: Công suất phát lên hệ thống tại tời điểm t , MVA
S
NM(t)
: Công suất nhà máy tại thời điểm t , MVA
S
UF(t)
: Công suất phụ tải điện áp máy phát tại thời điểm t , MVA
S
110(t)
: Công suất phụ tải trung áp tại thời điểm t , MVA
S
td(t)
: Công suất tự dùng toàn nhà máy tại thời điểm t , MVA
Tổng hợp các kết quả đã tính toán ở các bảng trên , và áp dụng công thức ta
lập đợc bảng tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà máy nh bảng 1-5 và
đồ thị phụ tải hệ thống trên hình 1-5.
6
150
150
168.8
187.5
0
40
80
120
160
200
240
0 6 12 18 24
Hình 1-4
7
Bảng 1-5
t (giờ)
S (MVA)
0 ữ 6 6ữ 12 12 ữ 18 18ữ 24
S
NM(t)
423,5 470,6 470,6 376,5
S
110(t)
150 187,5 168,8 150
S
UF(t)
8,5 12,7 14,1 11,3
S
td(t)
35,4 37,6 37,6 33,11
S
HT(t)
229,6 232,6 250,1 182,1
1-6. Nhận xét chung.
Phụ tải nhà máy phân bố không đều trên cả ba cấp điện áp và giá trị công suất
cực đại của chúng có trị số là:
7
Hình 1-5
229.6
182.1
250.1
232.6
0
50
100
150
200
250
300
0 6 12 18 24
8
S
UFmax
= 14,1 MVA
S
110max
= 187,5 MVA
S
HTmax
=250,1 MVA
Tổng công suất định mức của hệ thống là 3500 MVA, dự trữ quay của hệ
thống bằng 10%, tức là S
dtHT
= 350 MVA. Giá trị này lớn hơn trị số công suất cực
đại mà nhà máy phát lên hệ thống S
HTmax
=250,1 MVA.
Nhà máy điện có công suất đặt là 470 MVA so với tổng công suất của hệ
thống ( không kể nhà máy thiết kế ) chiếm tỉ lệ phần trăm là 13,4%.
Phụ tải điện áp trung chiếm tới 40% công suất nhà máy do đó việc đảm bảo
cung cấp điện cho phụ tải này là rất quan trọng.
Qua đó ta nhận thấy :
Nhà máy thiết kế có đủ khả năng cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện
áp , đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện với lợng công suất phát ra chiếm
13,4% lợng công suất toàn hệ thống .
Nhà máy thiết kế có nhiệm vụ chính là phục vụ cho phụ tải cấp điện áp trung
và phát công suất thừa vào hệ thống . Còn phụ tải cấp điện áp máy phát chỉ chiếm
2,1% lợng công suất toàn nhà máy . Do đó sẽ tơng đối thuận tiện cho việc ghép nối
các máy phát theo sơ đồ bộ MF-MBA nên sơ đồ nối dây của toàn nhà máy sẽ đơn
giản và rẻ tiền hơn.
Đợc thiết kế với 3 cấp điện áp 220 kV,110 kV, 10,5 kV . Vì cấp điện áp 220
kV,110 kV có trung tính trực tiếp nối đất nên ta có thể dùng máy biến áp tự ngẫu
làm nhiệm vụ liên lạc giữa cấp điện áp máy phát , cấp điện áp trung và cấp điện áp
cao.
Do phụ tải ở các cấp điện áp trung có công suất tơng đối lớn nên ta có thể nối
vào phía điện áp trung 110 kV từ 1 đến 2 bộ MF-MBA . Qua bảng cân bằng công
suất ta thấy tơng đối ổn định , đó là điều kiện thuận lợi cho việc vận hành nhà máy.
Từ các kết quả tính toán trên ta xây dựng đợc đồ thị phụ tải tổng hợp của nhà
máy nh sau:
8
9
9
12.7
14.1
11.38.5
37.6
33.1
35.4
150
168.8
187.5
150
423.5
376.5
470.6
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
0 6 12 18 24
10
Ch
Ch
ơng II
ơng II
lựa chọn ph
lựa chọn ph
ơng án nối điện chính
ơng án nối điện chính
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 đáp ứng đợc các yêu cầu kỹ thuật , vì vậy phải nghiên
cứu kĩ nhiệm vụ thiết kế , nắm vững các số liệu ban đầu, dựa vào bảng cân bằng
công suất và các nhận xét tổng quát ở trên để vạch ra các phơng án nối dây có thể .
Các phơng án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điên liên tục cho các hộ tiêu thụ và
thoả mãn yêu cầu kỹ thuật.
Sơ đồ nối điện chính giữa các cấp điện áp của một phơng án dựa trên cơ sở
nhằm thoả mãn yêu cầu kỹ thuật sau :
- Số lợng máy phát điện nối vào thanh góp điện áp máy phát phải thoã mãn
điều kiện sao cho khi ngừng làm việc một máy phát lớn nhất thì các máy còn lại
vẫn phải đảm bảo đủ cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát và cấp phụ tải
điện áp trung (trừ phần phụ tải do các bộ hoặc các nguồn khác nối vào thanh góp
điện áp trung có thể cung cấp đợc).
- Công suất của mỗi bộ MF- MBA không đợc lớn hơn dự trữ quay của hệ
thống .
- Khi phụ tải điện áp máy phát nhỏ , để cung cấp cho nó có thể lấy rẽ
nhánh từ các bộ MF-MBA , nhng công suất rẽ nhánh không đợc vợt quá
15% công suất bộ.
- Máy biến áp tự ngẫu chỉ sử dụng khi cả 2 phía điện áp trung và cao đều
có trung tính trực tiếp nôí đất (U110 kV).
- Khi công suất tải điện áp cao lớn hơn dự trữ quay của hệ thống thì phải
đặt ít nhất 2 máy biến áp .
10
11
- Không nên nối song song biến áp 2 cuộn dây với máy biến áp 3 cuộn dây
, vì thờng không chọn đợc hai máy biến áp có thông số phù hợp với điều
kiện vận hành song song .
- Không nên dùng quá 2 máy biến áp 3 cuộn dây hoặc tự ngẫu để liên lạc
hay tải điện giữa các cấp điện áp , vì nh thế sẽ làm cho sơ đồ thiết bị
phân phối phức tạp hơn .
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có 4 tổ máy phát, công suất định mức của
mỗi tổ máy là 100 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở ba cấp điện áp
sau:
Phụ tải địa phơng ở cấp điện áp 10,5 kV có:
S
UFmax
= 14,1 MVA
S
UFmin
= 8,5 MVA
Phụ tải trung áp ở cấp điện áp 110 kV có:
S
110max
= 187,5 MVA
S
110min
= 150 MVA
Phụ tải cao áp ở cấp điện áp 220 kV có:
S
HTmax
= 250,1 MVA
S
HTmin
= 182,1 MVA
Trên cơ sở các số liệu , bảng cân bằng công suất và các yêu cầu kỹ thuật vừa
nêu , ta đa ra các phơng án nối dây . Ta nhận thấy phụ tải cực đại ở cấp điện áp
máy phát đã tính là S
UFmax
= 14,1 MVA so với công suất phát định mức của máy
phát điện đã chọn S
đmG
=117,5 MVA là
100.
125
71,10
=12% < 15% .Do vậy để cung
cấp điện cho phụ tải địa phơng thì ta không cần thanh góp điện áp máy phát .
Đề xuất các phơng án nối dây :
11
12
2-1. Phơng án I (Hình 2-1).
Do phụ tải cao và trung áp lớn hơn so với công suất định mức của máy phát
nên mỗi thanh góp 110 kV và 220 kV đợc nối với một bộ MF- MBA ba pha hai
dây quấn lần lợt là G3-T3 và G4-T4. Để cung cấp điện thêm cho các phụ tải này
cũng nh để liên lạc giữa ba cấp điện áp dùng hai bộ MF- MBA tự ngẫu (G1-T1 và
G2-T2) , phụ tải cấp điện áp máy phát đợc cấp rẽ nhánh từ G1và G2 .
Ưu điểm của phơng án này là bố trí nguồn và tải cân đối. Tuy nhiên phải
dùng đến ba loại máy biến áp.
2-2. Phơng án II (Hình 2-2).
12
g1
T1 t2
g4
g3
T4
g2
t3
S
HTmax
= 250,1 MVA. S
HTmin
= 182,1 MVA.
S
110max
= 187,5MVA.
S
110min
= 150 MVA.
220 KV
110 KV
Hình 2-1
13
Để khắc phục nhợc điểm trên, chuyển bộ G4-T4 từ thanh góp 220 KV sang
phía 110KV. Phần còn lại của phơng án II giống nh phơng án I.
Ưu điểm của phơng án này là chỉ dùng hai loại máy biến áp. Đảm bảo độ tin
cậy máy phát điện cho các phụ tải ở các cấp điện áp , việc vận hành đơn giản.
2-3. Phơng án III (Hình 2-3).
Do dự trữ quay của hệ thống lớn hơn công suất định mức của hai máy phát
(S
dtHT
= 350 MVA) do đó có thể ghép bộ hai - một máy biến áp tự ngẫu. Nh vậy ở
phơng án này chỉ có hai bộ (G1,G2-T1 và G3,G4- T2) giống nhau . Đó là u điểm
lớn nhất của phơng án này. Tuy nhiên phơng án này có những nhợc điểm rất lớn:
1. Phải có thiết bị phân phối điện áp máy phát làm cho sơ đồ phức tạp, độ tin
cậy cung cấp điện giảm xuống và giá thành tăng lên.
13
g1
t1
g3g2 g4
t2 t4t3
S
HTmax
=250,1 MVA.
S
HTmin
= 182,1 MVA.
S
110max
=187,5 MVA.
S
110min
=150 MVA.
220 KV 110 KV
Hình 2-2
14
2. Dòng ngắn mạch trên thanh góp 10,5 KV rất lớn. Do đó khó khăn cho việc
chọn thiết bị và khó thực hiện hoà các máy phát điện vào lới bằng phơng pháp
tự đồng bộ.
3. Khi hỏng T1 hoặc T2 mất luôn hai máy phát điện công suất khá lớn mặc
dù còn nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống.
2-4.Phơng án IV (Hình 2-4).
Không có máy phát trực tiếp lên điện áp trung , sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu
T1, T2 để liên lạc.
Phơng án IV sử dụng 2 bộ MF- MBA( G4-T4,G3-T3 ) lên điện áp cao nên tổn
thất điện năng qua hai máy biến áp này nhỏ.
Khi có sự cố một máy biến áp tự ngẫu , để đảm bảo cuộn trung máy biến áp tự
ngẫu còn lại không bị quá tải thì công suất 2 máy biến áp tự ngẫu chọn phải lớn
14
Hình 2-3
110 KV
t1
S
HTmax
=250,1 MVA.
S
HTmin
=182,1 MVA.
S
110max
=187,5 MVA.
S
110min =
150 MVA.
220 KV
g2
g1
t2
g4
g3
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét