Tính toán phụ tải và cân bằng công suất chọn phương án nối dây
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
môc lôc
lêi më ®Çu
ch¬ng 1: TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt
1.Chän m¸y ph¸t ®iÖn
2.TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt
3.Chän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh cña nhµ m¸y ®iÖn
ch¬ng 2: TÝnh to¸n chän m¸y biÕn ¸p
1.Chän MBA cho ph¬ng ¸n I
2.Chän MBA cho ph¬ng ¸n II
ch¬ng 3: TÝnh to¸n kinh tÕ vµ x¸c ®Þnh ph¬ng ¸n tèi u
1. TÝnh cho ph¬ng ¸n I
2. TÝnh cho ph¬ng ¸n II
ch¬ng 4:TÝnh to¸n ng¾n m¹ch vµ chän c¸c thiÕt bÞ
1.TÝnh to¸n ng¾n m¹ch
2.Chän thiÕt bÞ ph©n phèi
ch¬ng 5: Chän khÝ cô ®iÖn
1. Chän thanh gãp, thanh dÉn
2. Chän m¸y c¾t, dao c¸ch ly
3. Chän c¸p vµ kh¸ng ®iÖn cho m¹ch 10.5 KV
4. Chän m¸y biÕn ¸p ®o lêng
5. Chän s¬ ®å vµ thiÕt bÞ tù dïng
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
1
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
lêi më ®Çu
§iÖn n¨ng ®îc s¶n xuÊt tõ c¸c nhµ m¸y vµ ®îc truyÒn t¶i ®Õn c¸c hé tiªu dïng
nhê c¸c tr¹m biÕn ¸p. Nhµ m¸y ®iÖn vµ c¸c tr¹m biÕn ¸p lµ kh©u kh«ng thÓ thiÕu
trong hÖ thèng ®iÖn . Cïng víi sù ph¸t triÓn cña hÖ thèng n¨ng lîng quèc gia, ë níc ta
hÖ thèng ®iÖn còng ph¸t triÓn víi nhiÒu nhµ m¸y vµ tr¹m biÕn ¸p víi c«ng suÊt lín.
ViÖc gi¶i quyÕt ®óng ®¾n vÊn ®Ò kinh tÕ - kü thuËt trong thiÕt kÕ, x©y dùng vµ vËn
hµnh nhµ m¸y ®iÖn sÏ mang l¹i nh÷ng lîi Ých kh«ng nhá ®èi víi nÒn kinh tÕ nãi chung
vµ hÖ thèng ®iÖn nãi riªng. Muèn gi¶i quyÕt tèt c¸c vÊn ®Ò ®· nªu cÇn cã nh÷ng hiÓu
biÕt toµn diÖn, s©u s¾c vÒ nhµ m¸y ®iÖn.
Sau qu¸ tr×nh häc tËp nghiªn cøu ë trêng, t«i ®îc thÇy c« gi¸o giao nhiÖm vô
thiÕt kÕ phÇn §iÖn cña nhµ m¸y ®iÖn. Do thêi gian Ýt , tr×nh ®é cßn nhiÒu h¹n chÕ mÆc
dï ®· cè g¾ng víi tÊt c¶ kh¶ n¨ng cña m×nh nhng ch¾c ch¾n sÏ cã nhiÒu thiÕu sãt
trong khi thiÕt kÕ. V× vËy t«i rÊt mong ®îc sù gióp ®ì vµ gãp ý cña c¸c thÇy c« gi¸o
vµ c¸c b¹n ®Ó ®å ¸n cña t«i ®îc hoµn chØnh.
T«i xin bÇy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi c¸c thÇy c« gi¸o Bé m«n HÖ thèng ®iÖn ®·
tËn t×nh gióp ®ì t«i hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy.
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
2
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
Ch¬ng 2
TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt
chän ph¬ng ¸n nèi d©y
§Ó ®¶m b¶o chÊt lîng ®iÖn n¨ng , t¹i mçi thêi ®iÓm c«ng suÊt do c¸c nhµ ®iÖn
ph¸t ra ph¶i hoµn toµn c©n b»ng víi c«ng suÊt tiªu thô " kÓ c¶ c«ng suÊt tæn thÊt . Nh
vËy viÖc tÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt trong hÖ thèng ®iÖn lµ mét ®iÒu v«
cïng quan träng .
Trong thùc tÕ , møc tiªu thô ®iÖn n¨ng t¹i c¸c phô t¶i lu«n thay ®æi theo thêi
gian, do ®ã viÖc n¾m ®îc qui luËt nµy , tøc lµ t×m ®îc d¹ng ®å thÞ phô t¶i lµ mét ®iÒu
v« cïng quan träng ®èi víi ngêi thiÕt kÕ vµ vËn hµnh bëi v× nhê cã ®å thÞ phô t¶i mµ
cã thÓ lùa chän ®îc ph¬ng ¸n, s¬ ®å nèi ®iÖn phï hîp . §Ó ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu kinh
tÕ - kü thuËt n©ng cao ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn . ngoµi ra ®å thÞ phô t¶i cßn cho phÐp
chän ®óng dung lîng m¸y biÕn ¸p , ph©n bè ®îc tèi u c«ng suÊt gi÷a c¸c nhµ m¸y
®iÖn hoÆc gi÷a c¸c tæ m¸y trong mét nhµ m¸y ®iÖn.
I. Chän m¸y ph¸t ®iÖn
ThiÕt bÞ ®iÖn chiÕm vÞ trÝ quan träng nhÊt trong nhµ m¸y ®iÖn lµ m¸y ph¸t ®iÖn ,
nã trùc tiÕp biÕn ®æi c¬ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng.Ngoµi ®iÒu chØnh c«ng suÊt cña m×nh ,
m¸y ph¸t ®iÖn cßn gi÷ vai trß quan träng trong c«ng viÖc ®¶m b¶o chÊt ®iÖn n¨ng.
Dùa vµo nhiÖm vô thiÕt kÕ vµ sè liÖu ban ®Çu cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ngng h¬i
gåm 4 tæ m¸y mçi tæ m¸y cã c«ng suÊt P = 100 MW, ®iÖn ¸p ®Þnh møc 10,5kV. Theo
tµi liÖu tham kh¶o chän m¸y ph¸t ®iÖn cã ký hiÖu : TBΦ-100-2 (S¸ch thiÕt kÕ m¹ng
vµ hÖ thèng ®iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn) cã c¸c th«ng sè sau:
B¶ng 1.1
S
MVA
P
MW
U
kV
Cosϕ
I
kA
X"D
X'D
XD
62,5
50
10,5
0,8
3,437
0,1336
0,1786
1,4036
II. TÝnh phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
3
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
§Ó chän dung lîng vµ tÝnh to¸n tæn thÊt trong m¸y biÕn ¸p cÇn thiÕt lËp ®å thÞ phô
t¶i ngµy cña nhµ m¸y. M¸y biÕn ¸p ®îc chän theo c«ng suÊt biÓu kiÕn , mÆt kh¸c hÖ
sè cosϕ c¸c cÊp kh¸c nhau nªn c©n b»ng c«ng suÊt ®îc tÝnh theo c«ng suÊt biÓu kiÕn .
Sau ®©y tiÕn hµnh tÝnh c«ng suÊt c¸c cÊp cña nhµ m¸y.
C«ng thøc chung ®Ó tÝnh tÝnh to¸n c«ng suÊt nh sau:
S=
Trong ®ã :
p%
100. cos ϕ Pmax
( 1 - 1)
S
- C«ng suÊt biÓu kiÕn cña phô t¶i ë tõng cÊp
Pmax - c«ng suÊt cùc ®¹i
P% - C«ng suÊt tÝnh theo phÇn tr¨m c«ng suÊt cùc ®¹i.
cosϕ - hÖ sè c«ng suÊt phô t¶i.
1. §å thi phô t¶i toµn nhµ m¸y:
Bá qua tæn thÊt cña c¸c m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc vµ c¸c biÕn ¸p tù dïng , phô t¶i
nhµ m¸y theo thêi gian x¸c ®Þnh lµ :
S(t) =
S%
100.
S®Æt
víi S®Æt = 312,5 MVA
KÕt qu¶ tÝnh theo c«ng thøc ®îc ghi b¶ng sau :
B¶ng 1.2
t(h)
S%
S(MVA)
0 ÷7
7÷15
15÷21
21÷24
80
250
90
281,25
100
312,5
75
234,375
SNM(MVA)
470
475
423
450
399,5
425
400
375
352,5
329
350
325
300
0 2
4
20 22 24
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
6
8
10
12
14
16
18
t(
h)
4
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
BiÓu ®å c«ng suÊt ph¸t toµn nhµ m¸y ®iÖn
2. §å thÞ phô t¶i ®iÖn ¸p m¸y ph¸t (10.5kV) :
§å thÞ phô t¶i m¸y ph¸t x¸c ®Þnh nh trªn víi :
Pmax = 8 MW, cosϕ = 0,87
KÕt qu¶ tÝnh ®îc ghi trong b¶ng sau :
B¶ng 1.3
0 ÷8
65
5,977
t(h)
P%
S(MVA)
8÷15
80
7,356
SUF(MVA)
16
15÷21
100
9,195
21÷24
70
6,44
14.5
14
12.325
11.6
12
9.425
8.7
10
8
6
4
2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24 t(h)
BiÓu ®å phô t¶i ®iÖn ¸p m¸y ph¸t
3 .§å thÞ phô t¶i tù dïng:
§å thÞ phô t¶i tù dïng x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :
s (t )
Std = α.Snm.(0,4 + 0,6. s
) ( 1- 2 )
nm
Trong ®ã
Std : C«ng suÊt tù dïng .
Snm : C«ng suÊt ®Æt toµn nhµ m¸y
S(t) : C«ng suÊt ph¸t toµn nhµ m¸y t¹i thëi ®iÓm t
α : PhÇn tr¨m ®iÖn tù dïng. NM ®îc thiÕt kÕ lµ nhµ m¸y nhiÕt ®iÖn
víi hÖ sè tù dïng lµ 8%
KÕt qu¶ tÝnh ®îc ghi trong b¶ng sau :
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
5
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
B¶ng 1.4
T(h)
Snm(t) MVA
Stdt MVA
0-7
250
22
7-15
281,25
23,5
§å ¸n m«n NM§
15-21
312,5
25
21-24
234,375
21,25
STD(MVA)
37.60
40
35
34.2
2
31.9
6
30
35.34
30.83
25
20
15
10
5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22 24t(h
)
4. §å thÞ phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 110kV :
§å thÞ phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 110 kV x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (1-1) :
Pmax = 120 MW, cosϕ = 0,86 Suy ra Smax = Pmax/ cosϕ =139,53 MVA
KÕt qu¶ tÝnh ®îc ghi trong b¶ng sau :
B¶ng 1.5
T(h)
0-7
7-15
15-21
21-24
S110%
75
85
100
80
S110(t) MVA
104,65
118,60
139,53
111,63
5 .C«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng .
C«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau .TÝnh gÇn ®óng trªn c¬
së t¬ng ®¬ng vÒ hÖ sè c«ng suÊt:
Sht = Snm - ( Std + S110kV + SuF )
Trong ®ã Sht :C«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
6
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
Snm :C«ng suÊt ®Æt toµn nhµ m¸y
S110kV : C«ng suÊt phô t¶i cao ¸p 110kV
Std : c«ng suÊt tù dïng
SUF : C«ng suÊt phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t.
Tæng hîp c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn ®îc ghi ë b¶ng 1.6
B¶ng 1.6
T(h)
Snm(t) MVA
Std(t) MVA
S10(t) MVA
0-7
250
22
5,977
7-8
281,25
23,5
5,977
8-15
281,25
23,5
7,356
15-21
312,5
25
9,195
21-24
234,375
21,25
6,44
S110(t) MVA
S220(t) MVA
104,65
118,60
118,60
139,53
111,63
117,373
133,173
131,794
138,775
95,055
NhËn xÐt:
Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®îc trong b¶ng (1-6) vµ qua c¸c ®å thÞ phô t¶i, ta nhËn thÊy:
- Chän c«ng suÊt mçi tæ m¸y ph¸t ®iÖn lµ hîp lý.
- Nhµ m¸y cã ®ñ c«ng suÊt cung cÊp cho c¸c phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p.
- C«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng (540 MVA), do
®ã sù ¶nh hëng cña nhµ m¸y ®iÖn ®èi víi hÖ thèng lµ kh«ng ®¸ng kÓ.
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
7
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
Ch¬ng 2
Lùa chän s¬ ®å nãi ®iÖn chÝnh
chän m¸y biÕn ¸p
III .Chän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh
C¨n cø vµo nhiÖm vô thiÕt kÕ vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®îc ë phÇn tríc, ta tiÕn hµnh
v¹ch mét sè ph¬ng ¸n nèi ®iÖn cña nhµ m¸y. ViÖc ®a ra c¸c ph¬ng ¸n nèi ®iÖn ph¶i
®¶m b¶o sao cho tæn thÊt c«ng suÊt vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng lµ bÐ nhÊt ®ång thêi thuËn
tiÖn cho c«ng t¸c vËn hµnh còng nh söa ch÷a sau nµy cã tÝnh tíi nhu cÇu ph¸t triÓn
trong t¬ng lai.
Tríc tiªn ta cã mét sè nhËn xÐt sau d©y:
- Nhµ m¸y ®îc thiÕt kÕ cã hai cÊp ®iÖn ¸p 10.5 kV, 110 kV vµ nèi víi hÖ thèng
ë cÊp ®iÖn ¸p 220kV do ®ã ®Ó liªn l¹c gi÷a c¸c cÊp ®iÖn ¸p ta sö dông m¸y biÕn ¸p ba
pha tù ngÉu cã 3 cÊp ®iÖn ¸p:10.5, 110 vµ 220kV.
Theo tÝnh to¸n th× c«ng suÊt phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t
- SuFMAX = 9,195 MVA < 15% SF§M = 9,375MVA nhng phô t¶i ë cÊp ®iÖn ¸p
m¸y ph¸t cã sè lé nhiÒu (3 kÐp+ 1 ®¬n) nªn trong s¬ ®å nèi ®iÖn ta sö dông nèi bé
m¸y ph¸t- m¸y biÕn ¸p kÕt hîp víi s¬ ®å cã hÖ thèng thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t.
- C«ng suÊt ph¸t vµo( hÖ thèng) phÝa cao ¸p: SCmax = 138,775 MVA .
SC min = 95,055 MVA
Dù tr÷ quay cña hÖ thèng SDT Q = 95 MVA
Ph¬ng ¸n mét:
ë ph¬ng ¸n nµy dïng 2 bé MF-MBA ba pha hai cuén d©y nèi víi thanh gãp ®iÖn ¸p
trung vµ 2 MF nèi víi thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t liªn hÖ víi thanh gãp ®iÖn ¸p cao
vµ trung qua 2 MBA 3 pha tù ngÉu
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
8
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
Ph¬ng ¸n hai :
ë ph¬ng ¸n nµy dïng bé MF-MBA 2 cuén d©y nèi víi thanh c¸i ®iÖn ¸p cao, 1 bé
MF-MBA 2 cuén d©y ph¸t lªn thanh c¸i ®iÖn ¸p trung vµ sö dông 2 MF nèi víi thanh
gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t liªn hÖ víi thanh gãp ®iÖn ¸p cao vµ trung qua 2 MBA 3 pha tù
ngÉu
NhËn xÐt chung : Ta thÊy hai ph¬ng ¸n ®Òu dÔ vËn hµnh vµ ®¶m b¶o khi mïa kh«
cho mét tæ m¸y ngõng lµm viÖc dÔ dµng.
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
9
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
• Ph¬ng ¸n mét . ph¶i dïng
- M¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y ®iÖn ¸p trung
- M¸y biÕn ¸p ba tù ngÉu
* Ph¬ng ¸n hai ph¶i dïng
- M¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y ®iÖn ¸p cao
- M¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y ®iÖn ¸p trung
- M¸y biÕn ¸p ba tù ngÉu
§å ¸n m«n NM§
: 2 M¸y
: 2 M¸y
: 1 M¸y
: 1 M¸y
: 2 M¸y
Ch¬ng:II
tÝnh to¸n chän m¸y biÕn ¸p
I. Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n 1
1. Chän m¸y biÕn ¸p AT1, AT2
Chän m¸y biÕn ¸p ba pha tù ngÉu theo ®iÒu kiÖn sau:
SAT1 = SAT2 = Sthõa*1/2α=1/2α*(ΣS®mF -Stdmax -SUFmin)
=1/2*0,5*(2*117,5-18,8- 8,7)=207,5 MVA
Chän MBA (220kV) cã c¸c th«ng sè nh sau:ATДЦTH-250 -230 /121/11
KiÓm tra l¹i theo c¸c ®iÒu kiÖn:Khi STmax mµ sù cè 1 MBA
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
10
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
a. Sù cè 1 bé MF-MBA bªn trung
2*kqt*α*S®m≥ STmax -(ΣSbéT -ST4)
350 ≥ 275-(2*117,5-117,5)
350≥ 157,5
§iÒu kiÖn nµy tho¶ m·n
b. Sù cè 1 MBA liªn l¹c
kqt*α*S®m≥ STmax -ΣSbéT
0,7*250≥275-235=140 §iÒu kiÖn nµy tho¶ m·n, nh vËy MBA
chän tho¶ m·n
B¶ng 2.3
UN%
Lo¹i m¸y
S§MAT
MVA
Uc
kV
UT
kV
Uh
kV
∆P0
kW
∆PN
kW
C-T
C-H
T-H
ATДЦTH
250
230
121
11
145
520
11
32
20
Io%
Gi¸
40.106
0.5
250
2. Chän m¸y biÕn ¸p T3,T4 :
Chän m¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y theo ®iÒu kiÖn hîp bé sau:
S§MT = S®mF - STDmin – 1/2SUfmin nhng trong s¬ ®å trªn phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y
ph¸t dù kiÕn sÏ ®Êu vµo thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t nªn trong c«ng thøc trªn bá qua
thµnh phÇn SUfmin
S§MT = 117,5 –7,7075= 109,7925MVA ≅109,8MVA
Chän MBA (110kV) cã c¸c th«ng sè nh sau: TДЦ-125 -121/10,5
B¶ng 2.1
Lo¹i S§MT
Uc
Uh
∆P0
∆PN
UN%
Io%
m¸y MVA
kV
kV
kW
kW
T ДЦ
125
121
10,5
120
400
10,5
0,5
Gi¸
40.106
162
II. Ph©n bè c«ng suÊt. TÝnh to¸n tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p
1. Ph©n bè c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p.
a. Ph©n bè c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p T3, T4 :
§èi víi hai bé MF-MBA T3, T4 u tiªn ph¸t c«ng suÊt b»ng ph¼ng:
ST3 = ST4 = SDMF – STD = 117,5 – 9,4 = 108,1 MVA
PhÇn cßn l¹i thay ®æi giao cho 02 m¸y biÕn ¸p ®iÒu chØnh díi t¶i ®¶m nhiÖm.
b. Ph©n bè c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p AT1, AT2 :
SAT1= SAT2 = 0,5*(SHT + SU110 – ST3 – ST4) MVA
T¹i c¸c thêi ®iÓm trong ngµy ta cã b¶ng ph©n bè c«ng suÊt nh sau:
B¶ng 2.2
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
11
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
t(h)
0-.4
4-.6
0-8
8-.10
10-.12
12-.14
14-.18
18-.20
20-.24
ST3, ST4
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
261.25 261.25
261.25
247.5
247.50 275.00
192.50
192.50
SU110 (MVA) 220.00
SHT (MVA)
91.84
50.59
47.69
92.43
103.28
170.40 100.34
185.74
96.25
SAT1, SAT2
38.42
38.42
36.97
59.34
57.89
91.45
71.62
26.875
SCT(MVA)
SCCMVA)
7.5 -13.125 -13.125 -13.125
45.92
25.295 23.845
46.215
70.17
-6.25
-6.25
-20
51.64
85.2
50.17
21.25
21.25
92.87 48.125
2.TÝnh to¸n tæn thÊt trong MBA
Ta x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
ΣS i2ti
1
∆A = n∆Po .T + ∆PN 2 .365
n
S dmT
Trong ®ã:
+ ∆PKT lµ tæn thÊt kh«ng t¶i.
+ n lµ sè MBA lµm viÖc song song.
+ ∆PN lµ tæn thÊt ng¾n m¹ch.
+ SMAX lµ c«ng suÊt t¶i qua m¸y biÕn ¸p trong thêi gian
ti (Σti = 24giê)
+ T= ti x365ngµy.
+ S®mT lµ c«ng suÊt ®Þnh møc m¸y biÕn ¸p.
a. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong MBA ba pha 2 d©y quÊn T3 vµ T4 .
Víi m¸y biÕn ¸p T3 T4:
SMAX = S§MF – STD = 117,5 - 9,4 = 108,1 MVA lµ c«ng suÊt t¶i qua m¸y biÕn
¸p b»ng ph¼ng suèt c¶ n¨m tÝnh cho T= 8760
∆AT 3, 4 = 120 * 8760 + 400 *
108,12
* 8760
125 2
= 3.671.758kWh
t(h)
0-.4
4-.6
0-8
8-.10
10-.12
12-.14
14-.18
18-.20
20-.24
ST3, ST4
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
117.5
261.25 261.25
261.25
247.5
247.50 275.00
192.50
192.50
SU110 (MVA) 220.00
SHT (MVA)
91.84
50.59
47.69
92.43
103.28
170.40 100.34
185.74
96.25
SAT1, SAT2
38.42
38.42
36.97
59.34
57.89
91.45
71.62
26.875
SCT(MVA)
SCCMVA)
7.5 -13.125 -13.125 -13.125
45.92
25.295 23.845
46.215
70.17
-6.25
-6.25
-20
51.64
85.2
50.17
21.25
21.25
92.87 48.125
b. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong MBA ba pha tù ngÉu AT1, AT2 .
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
12
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
∆AT 1 = 2 * ∆Po * 8760 +
§å ¸n m«n NM§
[
365
* ∆Pnc * Sic 2 ti + ∆Pnt * Sit 2 * ti + ∆Pnh * Sih 2 * ti
2
2 * Sdm
]
thay sè vµ tÝnh to¸n ta ®îc
∆ATi= 4 578 447,54 kWh
VËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng ë ph¬ng ¸n mét lµ:
∆A = 2*3.671.758 + 4.578.447 = 11.921.963 kWh.
B. Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n hai
I.Chän m¸y biÕn ¸p:
1. M¸y BiÕn ¸p T1:
S®mT1 =S®mF- Stdmin = 117,5 -7,7075 = 103,8 MVA
Chän MBA cã c¸c th«ng sè nh sau:
B¶ng 2.3
Lo¹i S®mT
Uc
Uh
∆P0
m¸y kVA
kV
kV
kW
T
242
10,5
135
TДЦ 125
∆PN
kW
UN%
Io%
Gi¸
40.106
380
11
0,5
181
2. Chän m¸y biÕn ¸p T4 :
S§MT4 = S§M - STDmin = 117,5 – 7,7075= 103,8MVA
Chän MBA cã c¸c th«ng sè nh sau:
B¶ng 2.4
Lo¹i S§MT
Uc
Uh
∆P0
m¸y kVA
kV
kV
kW
T ДЦ
125
121
10,5
120
∆PN
kW
U N%
I0%
Gi¸
40.106
400
10,5
0,5
162
3. Chän m¸y biÕn ¸p T2, T3 :
Chän m¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y theo ®iÒu kiÖn hîp bé sau:
S§MT2,T3 = (S§MF - STDmin – SUfmin)*
1
2α
Chän MBA cã c¸c th«ng sè nh sau:
B¶ng 2.5
Lo¹i S§MB
Uc
Uh
∆P0
m¸y kVA
kV
kV
kW
T ДЦ
200
242
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
13,8
200
= 207,5 MVA
∆PN
kW
UN%
IN%
Gi¸
40.106
580
11
0,45
181
13
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
KiÓm tra khi :
a. Sù cè 1 bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p bªn trung:
2*Kq*α*S®m ≥ STmax - (ΣSbéT - ST4 )
v× (ΣSbéT – ST4 ) = 0
nªn 2*Kq*α*S®m ≥ STmax
S®m ≥ STmax/(2Kqt. α) = STmax/(Kqt) = 196,5
§iÒu kiÖn nµy tho¶ m·n.
b Sù cè 1 m¸y biÕn ¸p liªn l¹c:
Kq*α*S®m ≥ STmax - ΣSbéT = 275 - 175,5 = 157,5
⇔ 1,4 * 0,5 * 250 = 175 ≥ 157,5
§iÒu kiÖn nµy tho¶ m·n.
III. Ph©n bè c«ng suÊt,TÝnh to¸n tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p
1.Ph©n bè c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p.
a. Ph©n bè c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p B1:
§èi víi hai bé MF-MBA T1, T4 u tiªn ph¸t c«ng suÊt b»ng ph¼ng:
ST1 = ST4 = SDMF – STD = 117,5 – 9,4 = 108,1 MVA
PhÇn cßn l¹i thay ®æi giao cho 02 m¸y biÕn ¸p ®iÒu chØnh díi t¶i ®¶m nhiÖm.
b. Ph©n bè c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p T2,T3 :
SAT2 = SAT3 = 0,5x(SHT + SU110 – ST1 – ST4 ) MVA
T¹i c¸c thêi ®iÓm trong ngµy ta cã b¶ng ph©n bè c«ng suÊt nh sau:
B¶ng 2.5
t(h)
ST1, S4
SU110
SHT
SAT2,AT3
SCT
SCC
0 ÷4
117,5
220
91,84
38,42
51,25
12,83
4÷6
6÷8
8÷10 10÷12 12÷14
117,5
117,5
117,5
117,5
117,5
261,25 261,25 261,25 247,5
247,5
50,59
47,69
92,43 103,28 170,4
38,42
36,97
59,34
57,89
91,45
72
72
72
65
65
33,58
35,03
12,66
7,11
26,45
14÷18 18÷20 20÷24
117,5
117,5
117,5
275,0
198,5
192,5
100,34 185,74 96,25
70,17
71,62 26,875
78,75
37,5
37,5
8,58
34,12
1,625
2.TÝnh to¸n tæn thÊt trong MBA
Ta x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
14
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
ΣS i2 t i
1
∆A = n∆Po .T + ∆PN 2 .365
n
S dmB
Trong ®ã:
+ ∆PKT lµ tæn thÊt kh«ng t¶i.
+ n lµ sè MBA lµm viÖc song song.
+ ∆PN lµ tæn thÊt ng¾n m¹ch.
+ SMAX lµ c«ng suÊt t¶i qua m¸y biÕn ¸p trong thêi gian
ti (Σti = 24giê)
+ T= ti x365ngµy.
+ S®mB lµ c«ng suÊt ®Þnh møc m¸y biÕn ¸p.
a. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong MBA T1.
108,12
∆AT 1 = 135 * 8760 + 350 *
* 8760
125 2
= 3.475.537 kWh
b. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong MBA T4.
∆AT4 = 3.671758 kWh
c. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong MBA ba pha 2 d©y quÊn T2 vµ T3 .
∆AT 2+T 3 = 2 * ∆P0 * 8760 +
(
365
2
2
2
* ∆Pnc * S ic * t i + ∆Pnt * S it * t i + ∆Pnn * S in * t i
2
2 * S dm
)
= 5 016 189kWh
VËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng ë ph¬ng ¸n hai lµ:
∆A = 5.016.189 + 3.671.758 + 3.475.537 = 12.153.484 KWh
Ch¬ng III
Chän thiÕt bÞ ph©n phèi, TÝNH TO¸N KINH TÕ,
X¸C §ÞNH PH¦¥NG ¸N TèI ¦U
A. Chän thiÕt bÞ ph©n phèi
Ta sö dông s¬ ®å HTTC cã thanh gãp vßng cho c¶ hai phÝa cao vµ trung
Ph¬ng ¸n I:
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
15
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
220kV
§å ¸n m«n NM§
110kV
TGV
TGII
TGI
10,5kV
Ph¬ng ¸n II:
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
16
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
220kV
§å ¸n m«n NM§
110kV
TGV
TGII
TGI
10,5kV
* NhËn xÐt chung: M¹ch cÊp cho phô t¶i vµ cho hÖ thèng cña c¸c ph¬ng ¸n lµ nh
nhau nªn ta kh«ng so s¸nh.
ThÊy r»ng ë ph¬ng ¸n I :
+ M¹ch 220 KV cã 3 m¸y c¾t ®iÖn
+ M¹ch 110 KV cã 5 m¸y c¾t ®iÖn
+ M¹ch 10,5KV cã 5 m¸y c¾t ®iÖn.
ThÊy r»ng ë ph¬ng ¸n II:
+ M¹ch 220 KV cã 4 m¸y c¾t ®iÖn
+ M¹ch 110 KV cã 4 m¸y c¾t ®iÖn
+ M¹ch 10,5KV cã 5 m¸y c¾t ®iÖn.
§Ó phôc vô cho viÖc tÝnh to¸n chän c¸c khÝ cô ®iÖn , ta tiÕn hµnh tÝnh dßng c ìng
bøc c¸c m¹ch
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
17
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
B. TÝnh dßng cìng bøc c¸c m¹ch
1.TÝnh dßng ®iÖn cìng bøc m¹ch cho ph¬ng ¸n I.
C¸c khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cã hai tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh thêng vµ cìng bøc.øng
víi hai tr¹ng th¸i lµm viÖc trªn cã dßng Ibt vµ Icb . T×nh tr¹ng lµm viÖc b×nh thêng lµ
t×nh tr¹ng mµ kh«ng cã phÇn tö nµo cña khu vùc ®ang xÐt bÞ c¾t , I bt lµ dßng lín nhÊt
trong t×nh tr¹ng nµy.
Dßng lµm viÖc b×nh thêng dïng ®Ó chän tiÕt diÖn d©y dÉn vµ c¸p theo ®iÒu kiÖn
kinh tÕ.
T×nh tr¹ng lµm viÖc cìng bøc lµ t×nh tr¹ng lµm viÖc nÕu 1 phÇn tö cña khu vùc xÐt
bÞ c¾t, dßng cìng bøc cùc ®¹i thêng ®Ó chän khÝ cô ®iÖn vµ ®©y dÉn theo ®iÒu kiÖn
ph¸t nãng l©u dµi.
a. CÊp 220kV
- PhÝa ®êng d©y
Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ th× phô t¶i cña hÖ thèng ®îc cung cÊp b»ng ®êng d©y
kÐp dµi 82 km.VËy dßng b×nh thêng vµ dßng cìng bøc cña ®êng d©y lµ:
I bt =
1 S max HT
185.74
=
2 3.U
2 3.220
= 0,244 kA
Icb= 2x 0,13 = 0,488 kA
- PhÝa m¸y biÕn ¸p:
I bt =
S cc max
3.U
=
92.87
3.220
= 0,24 kA
Icb= 1,4* Ibt = 0,34 kA
b. CÊp 110kV:
- PhÝa ®êng d©y:
220/6
I bt =
= 0,24 kA
0,8 * 3 *110
Icb= 2 x 0,24 = 0,48 kA
- PhÝa m¸y biÕn ¸p:
I bt =
S dmF
3.U
=
117,5
3.110
= 0,62kA
Icb = 1,05* Ibt = 1,05*0,62 = 0,65 kA
c. CÊp 10,5kV:
- PhÝa m¸y ph¸t:
117,5
I bt =
= 6,5 kA
3 *10,5
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
18
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
Icb = 1,05* Ibt = 6,8 kA
- PhÝa m¸y biÕn ¸p:
I bt =
S cc max
3.U
=
92,87
3.10,5
= 5,1kA
Icb =1,4* Ibt = 1,44*5,1 = 7,14 kA
2.TÝnh dßng ®iÖn cìng bøc m¹ch cho ph¬ng ¸n II .
a. CÊp 220kV
- PhÝa ®êng d©y
I bt =
1 S max HT
185.74
=
2 3.U
2 3.220
= 0,244 kA
Icb= 2x 0,13 = 0,488 kA
- PhÝa m¸y biÕn ¸p:
+ M¸y biÕn ¸p 2 d©y quÊn:
I bt =
S cc max
3.U
=
117,5
3.220
= 0,31 kA
Icb= 1,05* Ibt = 0,32 kA
+ M¸y biÕn ¸p tõ ngÉu:
I bt =
S cc max
3.U
=
35,03
3.220
= 0,09 kA
Icb= 1,4* Ibt = 0,13 kA
b. CÊp 110kV:
- PhÝa ®êng d©y:
220/6
I bt =
= 0,24 kA
0,8 * 3 *110
Icb= 2 x 0,24 = 0,48 kA
- PhÝa m¸y biÕn ¸p:
+ M¸y biÕn ¸p 2 d©y quÊn:
I bt =
S cc max
3.U
=
117,5
3.220
= 0,31 kA
Icb= 1,05* Ibt = 0,32 kA
+ M¸y biÕn ¸p tõ ngÉu:
I bt =
S cT max
3.U
=
78,75
3.110
= 0,413 kA
Icb= 1,4* Ibt = 0,58 kA
c. CÊp 10,5kV:
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
19
Trêng §HBK Hµ Néi – Khoa §iÖn – Bé m«n HÖ Thèng §iÖn
§å ¸n m«n NM§
- PhÝa m¸y ph¸t:
117,5
I bt =
= 6,5 kA
3 *10,5
Icb = 1,05* Ibt = 6,8 kA
- PhÝa m¸y biÕn ¸p:
I bt =
S cc max
3.U
=
92,87
3.10,5
= 5,1kA
Icb =1,4* Ibt = 1,44*5,1 = 7,14 kA
3. Chän m¸y c¾t cho c¸c m¹ch.
M¸y c¾t ®iÖn dïng ®Ó ®ãng, c¾t m¹ch khi cã dßng phô t¶i vµ c¶ khi cã dßng ng¾n
m¹ch. ChÝnh v× vËy c¸c m¸y c¾t ®iÖn ®îc chän theo ®iÒu kiÖn sau:
+ §iÖn ¸p ®Þnh møc:
U§MMC ≥ Ulíi
+ Dßng ®iÖn ®Þnh møc:
I§MMC ≥ ILVCB
Ngoµi ra c¸c m¸y c¾t ®iÖn ®îc chän cÇn ph¶i kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt vµ æn ®Þnh
®éng khi ng¾n m¹ch.
+ §iÒu kiÖn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng:
IL§§ ≥ IXK
+ §iÒu kiÖn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt:
INH . tNH ≥ BNH
Tuy nhiªn ®èi víi m¸y c¾t ®iÖn nãi chung th× kh¶ n¨ng æn ®Þnh nhiÖt cña chóng
kh¸ lín ®Æc biÖt ®èi víi nh÷ng lo¹i cã dßng ®iÖn ®Þnh møc lín h¬n 100KA. Khi
chóng ta ®· æn ®Þnh ®éng th× còng tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt. V× vËy lóc nµy
kh«ng cÇn xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt cña m¸y c¾t ®iÖn n÷a. Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh
to¸n ë trªn chän ®îc c¸c lo¹i m¸y c¾t ®iÖn cña c¸c m¹ch cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh
sau:
Sinh Viªn:Ph¹m v¨n Th¶o
20
- Xem thêm -