đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Mục Lục Lời nói đầu .2 I.2 phơng án nối dây .9 tính tổn thất công suất tổn thất điện .13 II.1 Chọn máy biến áp: .13 II.2 Tính tổn thất công suất tổn thất điện .23 Chơng III 27 So sánh kinh tế, kỹ thuật chọn phơng án tối u 27 I.Chọn máy cắt dao cách ly cho phơng án : 33 II So sánh kinh tế phơng án: .34 Ta có bảng kết tính toán kinh tế phơng án: 38 Phơng án 38 Tổn thất điện năm 38 103KWh 38 Vốn đầu t 38 109 VND .38 Phí tổn vận hành 38 109 VND .38 Tính toán dòng điện ngắn mạch 39 II Chọn dẫn cứng: 54 III Chọn dẫn mềm: 57 I.2 Kháng 69 78 Chơng 79 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Lời nói đầu -Đất nớc ta bớc vào thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá, ngành điện giữ vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế quốc dân Trong sống, điện cần cho sinh hoạt phục vụ sản xuất Cùng với phát triển xã hội, nhu cầu điện ngày tăng đòi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện để cung cấp điện cho phụ tải Xuất phát từ thực tế sau học xong chơng trình ngành phát dẫn điện em đợc nhà trờng Bộ môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy, công suất tổ máy 60 MW cấp điện cho phụ tải địa phơng 10,5KV, phát công suất lên hệ thống 220kV phụ tải 110kV Đợc giúp đỡ tận tình thầy cô giáo Khoa, bạn lớp Đặc biệt giúp đỡ, hớng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Lã Văn út, nỗ lực thân, đến em hoàn thành đồ án Em mong nhận đợc góp ý bổ xung thầy cô giáo bạn để đồ án em ngày hoàn thiện Em xin gửi tới thầy giáo hớng dẫn toàn thể thầy cô giáo Bộ môn lời cảm ơn chân thành nhất! Sinh viên thực đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Chơng I tính toán phụ tải CÂN BằNG CÔNG SUấT lựa chọn sơ đồ nối dây Tại thời điểm điện nhà máy phát phải cân với điện tiêu thụ phụ tải kể tổn thất phụ tải Trong thực tế điện tiêu thụ hộ dùng điện thay đổi, việc xây dựng đợc đồ thị phụ tải quan trọng việc thiết kế vận hành Dựa vào đồ thị phụ tải ta chọn đợc phơng án nối điện hợp lý, đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật Đồ thị phụ tải cho ta chọn công suất máy biến áp (MBA) phân bố tối u công suất tổ máy với nhà máy điện với I.1.1 Chọn máy phát điện Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện gồm tổ máy công suất máy 60MW Chọn máy phát điện kiểu TB-60-2 ( Phụ lục II.1.Tr.100,104 [1] ) có thông số nh bảng 1-1: Bảng 1-1 Kí hiệu Sđm Pđm cosđm Uđm Iđm Điện kháng tơng tơng đối MVA TB-60-2 TB -60-2 75 60 0,80 10,5 4,125 Xd Xd Xd 0,146 0,22 1,691 I.1.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp Từ đồ thị phụ tải nhà máy đồ thị phụ tải cấp điện áp dới dạng bảng theo % công suất tác dụng hệ số cos, ta tính đợc phụ tải cấp điện áp theo công suất biểu kiến từ công thức sau: St = Pt Cos với : Pt = p %.Pmax 100 Trong đó: S(t) _ Là công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t (MVA) Cos _ Là hệ số công suất phụ tải I.1.3 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Nhà máy gồm tổ máy có công suất tổ: Pdm 60 = = 75 MVA Pđm = 60 MW, Cosđm = 0,80 S dm = cos dm 0,80 Tổng công suất đặt toàn nhà máy là: đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện PNMđm = 4ìPđm = 4ì60 = 240 MW SNMđm = 300 MW Từ đồ thị phụ tải nhà máy công thức: Pt Cost St = với : Pt = p %.Pmax 100 Ta tính đợc đồ thị phụ tải nhà máy theo thời gian Kết ghi bảng 1-1 đồ thị phụ tải nhà máy ( Hình 1-2 ) Bảng 1-1 ( Phụ tải toàn nhà máy ) t (giờ) 0-8 - 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 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 toàn nhà máy 8% công suất định mức nhà máy với cos = 0,85 đợc xác định theo công thức sau: S td (t ) = P Fdm cos td với PFđm = 240 SFđm = 300 S (t ) % 0,4 + 0,6 NM 100 S Fdm (MW) (MVA) S td (t ) = S (t ) 240 0,4 + 0,6 NM 100 0,80 300 Trong Std(t) : Công suất tự dùng nhà máy thời điểm t SFđm : Công suất đặt toàn nhà máy đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện SNM (t) : Công suất phát toàn nhà máy thởi điểm t Từ đồ thị phụ tải nhà máy (phần 1) công thức ta có phụ tải tự dùng nhà máy theo thời gian nh bảng 1- đồ thị phụ tải hình 1- Bảng 1-3 - Phụ tải tự dùng toàn nhà máy t(h) 0- 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 Hình 1- - Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy I.1.5 Phụ tải địa phơng: Nh nhiệm vụ thiết kế cho: Pmax = 12,6 MW, Cos = 0,80, U = 10,5 kV gồm kép + đơn Từ công thức sau: S dp ( t ) = Pdp ( t ) với: Pdp ( t ) = Cos t Pdp %.Pdp max 100 Ta có kết cho bảng 1-5 đồ thị phụ tải hình 1-6 Bảng - - Phụ tải địa phơng t(h) Pđp% Pđp(t)MW Sđp(t)MVA 0-6 60 7,56 9,45 - 10 90 11,34 14,18 10 - 14 85 10,71 13,39 14 - 18 100 12,60 15,75 18 - 24 65 8,19 10,24 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Hình 1- - Đồ thị phụ tải địa phơng I.1.6 Đồ thị phụ tải phía điện áp trung (110kV): Phụ tải điện áp cao Pmax = 140 MW, Cos = 0,80 gồm kép + đơn Công suất thời điểm đợc xác định theo công thức sau: Sc ( t ) = Pc ( t ) Cos t Pc ( t ) = với: Pc %.Pc max 100 Ta có kết bảng 1-7 đồ thị phụ tải cho hình 1- Bảng 1- - Phụ tải phía điện áp trung (110kV) t(h) 0-4 - 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 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Hình 1- - Đồ thị phụ tải phía điện áp trung (110kV) I.1.7 Cân công suất toàn nhà máy xác định công suất phát vào hệ thống Phơng trình cân công suất toàn nhà máy: SNM(t) = Std(t) + Sđp(t) +ST(t) +SHT(t) Ta bỏ qua tổn thất S(t) máy biến áp SHT(t) = SNM(t) - [Std(t) + Sđp(t) +ST(t) ] Từ ta lập đợc kết tính toán phụ tải cân công suất toàn nhà máy nh bảng 1-9 đồ thị phụ tải hình 1-10 Bảng 1-9 - Cân công suất toàn nhà máy t(h) 0-4 4-6 6-8 SNM(t) 225 225 225 300 300 270 300 300 300 225 225 9,45 9,45 14,18 14,18 13,39 13,39 15,75 15,75 10,24 10,24 10,24 20,40 20,40 20,40 24,00 24,00 22,56 24,00 24,00 24,00 20,40 20,40 146,25 146,25 146,25 162,5 162,5 130 130 ( MVA) Sdp(t) ( MVA) Std(t) ( MVA) ST(t) ( MVA) SHT(t) 140 55,15 48,9 - 10 10 - 12 12 - 14 14 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 22 22 - 24 113,75 113,75 113,75 44,17 115,57 100,11 71,55 130,25 130,25 152,01 80,61 80,61 ( MVA) máy Hình 1- 10 - Cân công suất toàn nhà đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Đồ thị phụ tải tổng toàn nhà máy SNM ST SHT Std Sđp I.1.8 Dự trữ hệ thống Ta có dự trữ hệ thống 14%S HT = 14%*3600 = 504 MVA, lớn so với công suất máy phát Công suất hệ thống S = 3600 MVA coi vô lớn so với công suất toàn nhà máy SNM= 300 MVA I.1.9 Các cấp điện áp hộ tiêu thụ : Nhà máy thiết kế có 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 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện I.2 phơng án nối dây Một nhiệm vụ quan trọng thiết kế nhà máy điện chọn sơ đồ nối điện Vì chọn đợc sơ đồ nối điện hợp lý, đảm bảo mặt kỹ thuật mà đem lại hiệu kinh tế cao Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có tổ máy phát, công suất định mức tổ máy 60 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ba cấp điện áp sau: Phụ tải địa phơng cấp điện áp 10,5 kV có: SUFmax = 15,75 MVA SUFmin = 9,45 MVA Phụ tải trung áp cấp điện áp 110 kV có: STmax = 162,5 MVA STmin = 113,75 MVA Phụ tải cao áp cấp điện áp 220 kV ( hệ thống ) có: SHTmax = 152,01 MVA SHTmin = 44,17 MVA Với nhà máy điện thiết kế có phụ tải địa phơng (SUFmax = 21% SFđm) nên ta dùng góp điện áp máy phát để cung cấp ( Thanh góp điện áp máy phát đợc sử dụng công suất phụ tải địa phơng lớn vợt ( 15 - 20 )% công suất định mức máy phát ) Ta có công suất dự trữ quay hệ thống 504 MVA lớn công suất MFĐ-MBA nên ta dùng sơ đồ MFĐ-MBA Số lợng máy phát ghép vào góp điện áp máy phát cho có máy phát điện ngừng làm việc máy phát lại phải đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải địa phơng tự dùng nhà máy Vì trung tính lới điện 220KV 110KV lới trung tính trực tiếp nối đất nên để liên lạc cấp điện áp ta dùng máy biến áp tự ngẫu có: = 220 110 = 0,5 220 Máy Biến áp liên lạc chọn loại có điều áp dới tải Phụ tải PTmin = 113,5 MVA lớn công suất 1bộ MFĐ- MBA, ta gép đến MFĐ- MBA để đơn giản hoá vận hành nh việc chọn máy biến áp đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện * Máy biến áp liên lạc máy biến áp tự ngẫu nên không cần kiểm tra điều kiện liên lạc công suất bên trung bên cao STmin Trên sở nhận xét ta vạch phơng án nối dây nhà máy nh sau: Phơng án I: HT 220 kV B1 B2 F1 F2 110 kV B4 B3 F4 F3 Nhận xét: Phơng án đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp, bố trí nguồn tải cân xứng Hai máy biến áp tự ngẫu có dung lợng nhỏ, nhng có nhợc điểm là: phụ tải trung áp cực tiểu có lợng công suất phải tải qua lần máy biến áp làm tăng tổn thất ,tuy nhiên máy biến áp liên lạc máy biến áp tự ngẫu nên ta bỏ qua nhợc điểm Phơng án II: Cũng sở phơng án nhng khác ta đa MFĐ- MBA dây quấn bên trung áp sang bên cao áp Sơ đồ phơng án 10 đồ án môn học X thiết kế nhà máy nhiệt điện I cb 5,4985 = I " = 12,92 = 0,425 N8 Mà ta có X = XHT + XK + XC1 XK = X - XHT - XC1 = 0,425 - 0,018 - 0,225 = 0,182 I dmK 600 100 = 0,182 .100 = 3,9% I cb 2800 Nên : XK% = XK Vậy ta chọn kháng kép dây nhôm PbAC-10-2x600-4 XK% = 4% Iđm = 600A Kiểm tra kháng vừa chọn: Điện kháng tơng đối kháng điện vừa chọn XK = XK% I cb 2,8 = 0,4 = 1,87 I dm 0,6 Dòng ngắn mạch N7 IN7 = I cb 2,8 = = 1,48 KA Thoả mãn điều kiện: X HT + X K 0,018 + 1,87 IN7 =1,48 kA < Icắt đm1 = 40 IN7 =1,48 kA < InhS1 kA = 7,53 kA Dòng ngắn mạch N8 IN8 = X HT I cb 2,8 = = 1,32 KA + X K + X C1 0,018 + 1,87 + 0,225 Thoả mãn điều kiện: IN8 =1,32 KA < ICắt đm2 = 20K kA IN8 =1,32 KA < InhS2 = 12,9 kA Kết luận: Vậy kháng chọn đảm bảo yêu cầu VIII Chọn máy biến áp, máy biến dòng điện đo lờng: a Chọn máy biến điện áp BU: Chọn BU cho cấp điện áp 10,5 KV 71 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Sơ đồ nối dây kiểu nối BU phải chọn phù hợp với nhiệm vụ Để cấp cho công tơ ta dùng hai BU pha nối hình V/V Để kiểm tra cách điện góp 10,5 KV ta dùng loại máy biến điện áp pha trụ 0/ 0/ Điều kiện Uđm BU = Umạng Cấp xác: chọn phù hợp với nhiệm vụ BU Công suất định mức tổng phụ tải nối vào biến điện áp S bé hay công suất định mức biến điện áp với cấp xác chọn S2 Sđm BU + Chọn dây dẫn nối BU dụng cụ đo: Tiết diện dây dẫn đợc chọn cho tổn thất điện áp không 0,5% Uđm thứ cấp có công tơ 3% công tơ Theo điều kiện bền tiết diện tối thiểu 1,5 mm dây đồng 2,5 mm2 với dây nhôm Căn vào điều kiện sơ đồ bố trí thiết bị đo lờng ta chọn BU cho cấp điện áp 10,5 KV nh sau Dụng cụ đo phía thứ cấp công tơ nên dùng hai biến điện áp pha nối hình V/V Uđm =10,5 KV Cấp xác 0,5 Phụ tải BU cần phải phân bố cho hai biến điện áp theo bảng sau: Tên đồng hồ Ký hiệu Phụ tải BU pha AB W (P) Vôn kế B_2 7,2 Oát kế 341 1,8 VA R (Q) Phụ tải BU pha BC W (P) VAR (Q) ,8 72 đồ án môn học Oát kháng kế thiết kế nhà máy nhiệt điện phản 342 /1 1,8 -33 8,3 Oát kế tự ghi ,8 ,3 Tần số kế - 340 Công tơ ,5 - 0,6 670 Công kháng tơ phản 1,62 WT - 672 1,62 1,62 9,72 3,24 ,66 0,6 1,62 Cộng ,66 20, 3,24 Biến điện áp AB S2 = 20,4 + 3,24 = 20,7 (VA) 20,4 Cos = 20,7 = 0,98 Biến điện áp BC S2 = 19,72 + 3,24 = 19,9 (VA) 19,72 Cos = 19,9 = 0,99 Vậy chọn BU có thông số sau: Kiểu Điện áp định mức (V) Cuộn sơ cấp HO M-10 10000 Cuộn thứ cấp 100 Công suất định mức Cuộn thứ cấp phụ Cấ p 0,5 C ấp1 75 50 73 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện + Chọn dây dẫn nối từ BU đến đồng hồ đo: Xác định dòng điện dây dẫn Ia = Ic = S ab 20,7 = = 0,207 A U ab 100 S bc 19,9 = = 0,199 A U bc 100 Để đơn giản ta coi Ia = Ic = 0,2 A; Cosab = Cosbc = Nh dòng Ib = Ia = x 0,2 = 0,34 A Điện áp giảm dây a b U = (Ia + Ib )r = (Ia +Ib) L S Gải sử khoảng cách L từ BU đến dụng cụ đo 40 m bỏ qua góc lẹch pha Ia Ib mạch có công tơ nên U = 0,5% Tiết diện dây dẫn cần phải chọn là: S Ia + Ib (0,34 + 0,2) ì 0,0175 ì 40 L = = 0,756 mm2 U 0,5 Để đảm bảo yêu cầu độ bền học ta chọn dây đồng có tiết diện S = 1,5 mm2 Chọn BU cho cấp điện áp 110 220 KV Phụ tải phía thứ cấp BU phía 110 220 KV thờng cuộn dây điện áp dây đồng hồ vôn mét có tổng trở tơng đối lớn nên công suất thờng nhỏ, không cần tính toán phụ tải dây dẫn thờng chọn cho đảm bảo độ bền học Nhiệm vụ để kiểm tra cách điện đo lờng điện áp nên thờng chọn BU pha đấu 0/ 0/ 74 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Căn vào nhận xét ta chọn BU: Loại BU C ấp điện áp KV HK_1 10_58 HK_2 20_58 Điện áp mức (KV) Cu ộn sơ Cu ộn thứ Cu ộn phụ 66/ 0,1 0,1 20 / 3 Công suất max VA CCS 10 Công suất theo 15 0/ 0,1 / /3 2000 2000 ,5 00 0,1 00 00 00 b Chọn máy biến dòng điện BI: Máy biến dòng điện đợc chọn theo điều kiện sau: Sơ đồ nối dây kiểu máy: Sơ đồ nối dây tuỳ thuộc vào nhiệm vụ biến dòng Kiểu biến dòng phụ thuộc vào vị trí đặt BI Điện áp định mức UđmBI Umạng Dòng điện định mức IđmBI Icb Cấp xác chọn phù hợp với yêu cầu dụng cụ đo Phụ tải thứ cấp tơng ứng với cấp xác biến dòng có phụ tải định mức Z2 = Zdc + Zdd ZđmBI Trong Zdc: tổng phụ tải dụng cụ đo Zdd: tổng trở dây dẫn nối từ BI đến dụng cụ đo + Chọn biến dòng cho cấp điện áp máy phát (10,5 KV) Từ sơ đồ nối dây dụng cụ đo lờng vào BI nh hình vẽ ta xác định đợc phụ tải thứ cấp BI pha 75 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Tên dụng cụ Kiểu Phụ tải (VA) A B C Am Pe mét 302 1 Oát kế tác dụng 341 5 33 10 10 342/1 5 670 2,5 2,5 2,5 2,5 26 26 Oát kế tác dụng tự ghi Oát kháng kế phản Công tơ tác dụng Công kháng tơ phản Cộng Phụ tải pha là: Pha A: SA = 26 (VA) Pha B: SB = (VA) Pha C: SC = 26 (VA) Nh phụ tải lớn pha A C Điện áp định mức BI UđmBI UF = 10,5 KV Dòng định mức BI IđmBI Icb = 4,33 KA Cấp xác 0,5 (vì mạch có công tơ) Căn vào tính toán ta chọn BI nh sau loại T-20-1 có thông số Z2đm = 1,2 Uđm = 20 KV ; Iđm sơ = 4000 A ; Cấp xác 0,5 Iđm thứ = A 76 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Chọn dây dẫ từ BI đến phụ tải: Lấy khoảng cách từ BI đến phụ tải L = 40 m Vì BI nối dây theo sơ đồ cho hoàn toàn chiều dài tính toán Ltt = L = 40 m Tổng trở dụng cụ đo mắc vào pha A pha C S 26 max = = 1,044 Zdc = I dmthucap Để đảm bảo độ xác yêu cầu tổng phụ tải phía thứ cấp Z (tính dây dẫn) không đợc vợt phụ tải định mức biến dòng nghĩa là: Z2 = Zdc + Zdd ZđmBI Zdd = ZđmBI Zdc rdd = L L S 40 ì 0,0175 = S Z = 4,48 mm2 Z , , 044 dmBI dc Chọn dây dẫn đồng có tiết diện mm làm dây dẫn từ BI đến cá dụng cụ đo Máy biến dòng chọn không cần kiểm tra ổn định nhiệt có dòng định mức sơ cấp lớn 1000A BI chọn không cần kiểm tra ổn định động, định điều kiện ổn định động dẫn mạch máy phát (sơ cấp BI dẫn cứng) Chọn BI cho cấp 110 220 KV: Theo điều kiện Uđm Umạng Iđm Icb Với điện áp 110 KV Icb = 413A Với điện áp 220 KV Icb = 427 A 77 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Vậy chọn loại BI có thông số sau: T hông số Loại BI U đm B ội số ổn định động Bội số ổn định nhiệt Iđm 10 T H_110M 10 T H_ 220+3 T 43, 3/3 50 20 S P hụ tải I I nh iđđ / tnh T 00 60/ ấp (A) C 00 5 ,5 ,2 ,5 ,2 0,4 (a) (b) Sơ đồ nối dụng cụ đo vào BU BI A A A W V AR W W h W ARh A BC TWA a b c 2xHOM10 UđmMF=10 KV V f 78 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Chơng Chọn sơ đồ thiết bị tự dùng Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện chiếm lợng lớn so với công suất phát nhà máy nhng giữ vai trò quan trọng định trực tiếp đến trình làm việc nhà máy Thành phần máy công tác hệ thống tự dùng nhà máy điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh loại nhiên liệu công suất tổ máy nhà máy nói chung, loại tua binCác máy công tác động điện t ơng ứng nhà máy nhiệt điện chia thành hai phần Những máy công tác đảm bảo làm việc lò tuốc bin cá tổ máy Những máy phục vụ chung không liên quan trực tiếp đến lò tuốc bin nhng lại cần cho làm việc nhà máy Trong nhà máy nhiệt điện phần lớn phụ tải hệ thống tự dùng động điện có công suất lớn 200 KW trở lên Các động làm việc kinh tế với cấp điện áp KV Các động công suất nhỏ thiết bị tiêu thụ điện khác nối vào điện áp 380/220 V Do phân bố phụ tải nh lới điện áp KV lới điện áp 380/220 V sơ đồ cung cấp điện hợp lý máy biến áp nối tiếp nghĩa tất công suất đợc biến đổi từ cấp điện áp máy phát điện 10,5 KV đến điện áp lới hệ thống KV Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cách hợp lý phân đoạn hệ thống tự dùng phù hợp với sơ đồ nhiệt điện nhà máy Nh hệ thống tự dùng nhà máy cần máy biến áp công tác bậc để biến đổi điện áp 10KV đến 6KV, máy biến áp công tác bậc để biến đổi điện áp từ 6KV xuống điện áp 380V/220V Ngoài có máy biến áp dự trự Trong nhà máy điện có 5,6 máy biến áp công tác, dự kiến máy biến áp công tác dự trữ, máy biến áp công tác dự trữ phân bố phân đoạn thiết bị phân phối Trong sơ đồ dùng máy biến áp cấp có điện áp 10/6 KV, máy biến áp dự trữ có công suất đợc nối vào mạch hạ áp máy biến áp tự ngẫu liên lạc 79 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Cấp tự dùng 380/220 (V) bố trí máy biến áp 6/0,4 KV máy biến áp dự trữ V.1 Chọn máy biến áp tự dùng cấp I: Các máy biến áp Btd1, Btd2, Btd3, Btd4 máy biến áp cấp I chúng có nhiệm vụ nhận điện từ góp 10,5 KV cung cấp cho phụ tải tự dùng cấp điện áp KV Còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4 KV Từ công suất chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại động cấp điện áp KV tổng công suất máy biến áp cấp II nối tiếp với Sđm P1 k1/1cos1 +S2k2 Hệ số k1/1cos1 lúc làm việc bình thờng chiếm khoảng 0,9 Hệ số đồng thời k2 0,9 nên ta có Sđm (P1 + S2) 0,9 Trong P1 : tổng công suất tính toán máy công cụ với động KV nối vào phân đoạn xét (KW) S2: tổng công suất tính toán máy biến áp bậc II nối vào phân đoạn xét (MVA) 0,9 :hệ số xét đến không đồng thời đầu tải công tác có động KV máy biến áp cấp II Trong phạm vi thiết kế , nên ta chọn công suất máy biến áp tự dùng cấp I theo công suất tự dùng cực đại toàn nhà máy Std max = 24 MVA Vậy công suất máy biến áp tự dùng cấp I đợc chọn là: SssmB S ts max 24 = = MVA = 6000 KVA 4 80 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Tra bảng, ta chọn loại: ( Bảng phụ lục III.2.Tr140.[1]) Loại S Uđ đm m K VA TMHC6300/10,5 P0 đm ca o KV h KV 10, 6 300 U U PN K W N % I % K W ,3 6,5 ,0 ,9 V.2 Chọn máy biến áp dự phòng cấp I: Công suất máy biến áp phòng cấp I đợc chọn phù hợp với chức Do nhà máy có góp điện áp máy phát nên máy biến áp dự trữ làm chức thay có máy biến áp khác sửa chữa máy biến áp đợc chọn loại với máy biến áp cấp I V.3 Chọn máy biến áp tự dùng cấp II: Các máy biến áp tự dùng cấp II B td5, Btd6, Btd7, Btd8, dùng để cung cấp cho phụ tải cấp điện áp 380/220 V chiếu sáng Công suất loại phụ tải thờng nhỏ nên công suất máy biến áp thờng đợc chọn loại có công suất từ 630-1000 KVA loại lớn thờng không đợc chấp nhận giá thành lớn dòng ngắn mạch phía thứ cấp lớn Công suất máy biến áp tự dùng cấp II đợc chọn nh sau: SđmB (15 ữ 20)% SđmB cap SđmB 15 6300 100 = 945 KVA Tra bảng chọn loại máy biến áp ABB có thông số: ( Bảng phụ lục III.2.Tr140.[1]) Loạ i TM C Sđm (KV A) 100 Uđm cao ( KV) 6,3 Uđ m hạ (KV) - P0 (K W) - PN (K W) - Un % - 81 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện V.4 Chọn máy cắt phía mạch 6,3 KV: E X X HT B2 N HT N + Tính toán dòng ngắn mạch N6 để chọn máy cắt mạch tự dùng 10,5 KV Theo kết tính ngắn mạch chơng trớc ta có: IN6 = 52,66 KA Tra bảng ta chọn máy cắt sau: ( Bảng phụ lục V.I.Tr 232.[1]) Loại máy cắt M-105000 Uđm Iđm Icđm Iiđđ KV A KA KA 10 5600 63 170 + Tính toán dòng ngắn mạch N để chọn máy cắt mạch tự dùng 6,3 KV Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N7 là: I cb XHT = I '' = N6 100 ì 10,5 = 100 ì 10,5 ì 52,66 = 0,104 Điện kháng máy biến áp cấp XB1 = U n % S cb 100 ì = ì = 0,793 100 S dmB 100 6,3 X = XHT + XB1 = 0,104 + 0,793 = 0,897 Dòng ngắn mạch siêu độ thành phần chu kỳ N7 I cb IN7 = X = 100 ì 6,3 ì 0,897 = 10,22 KA Căn vào dòng ngắn mạch N7 ta chọn loại máy cắt 8DA-10 có thông số kỹ thuật: : ( Bảng phụ lục V.V.Tr 237.[1]) 82 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Loại máy cắt Uđm Iđm Icđm Iiđđ KV A KA KA 8DA10 7,2 3150 40 110 V.5 Chọn Ap-to-mat cho phụ tải tự dùng cấp 0,4 KV: Ap-to-mat đợc chọn theo điều kiện Uđm Uđm mạng = 0,4 (KV) Iđm I lvmax I cắt đm IN IđmAp-to-mat =IđmBTự dùngcấp = 1000 = 1443,375 A 0,4 Để chọn dòng cắt định mức ap-to-mat ta tính ngắn mạch 0,4 KV Lúc coi MBA tự dùng cấp II nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch Ta có sơ đồ thay thế: R 6, X B 0, B 3KV N 4KV PN U dm ZB = RB + jXB = 106 Sdm U n % U dm + j 104 Sdm 13 ì 0,4 ì 0,4 10 + J 10 =2,08 + j ZB = 1000 1000 ZB = 2,08 + = 8,26 (m) Dòng ngắn mạch N8 là: IN8= U TB 3.Z B = 400 3.8,62 = 27,958 KA Căn vào điều kiện chọn Ap-to-mat kết tính ngắn mạch ta chọn 83 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Ap-to-mat hãng MelinGerin chế tạo, loại M12 có thông số sau: Loại Uđm(V) Iđm(A) Số cực IcắtN (KA) M12 690 1250 3-4 40 Sơ đồ cấp điện tự dùng B B B F T B F F F MHC 300/10,5 ,3 kV A BB 000/6,3 ,4 kV 84 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Tài liệu tham khảo PGS Nguyễn Hữu Khái - Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 2004 TS Phạm Văn Hoà - Ngán mạch đứt dây hệ thống điện NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 2004 85