Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
Nhiệm vụ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên : Đoàn Ngọc Tuyên
Lớp : Đ2- H3 Ngành: Hệ Thống Điện
Cán bộ hướng dẫn : Th.S Đặng Thành Trung
THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MẠNG NƠRON NHÂN TẠO DỰ BÁO
NGẮN HẠN PHỤ TẢI ĐIỆN MIỀN BẮC
PHẦN I. THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
Nhà máy điện kiểu: TĐ gồm 4 tổ máy x100MW
Nhà máy có nhiệm vụ cấp điện cho các phụ tải sau đây:
1. Phụ tải địa phương cấp điện áp 22KV: P
max
=14 MW, cos φ=0,85.
Gồm 2 kép x 5 MW x 4Km và 1 đơn x 4MW x4Km.
Biến thiên phụ tải ghi trên bảng. Tại địa phương dùng máy cắt hợp bộvới
I
cắt
=21KA và t
cắt
=0,7s và cáp nhôm, vỏ PVC với tiết diện nhỏ nhất là 70mm
2
.
2. Phụ tải cấp điện áp trung 110kV: P
max
=140MW, cos φ=0,86.
Gồm 1 kép x 60MW và 2 đơn x 40MW. Biến thiên phụ tải ghi trên bảng.
3. Phụ tải cấp điện áp cao 220kV: P
max

=70 MW , cos φ=0,85.
Gồm 1đơn x 70MW. Biến thiên phụ tải ghi trên bảng.
4. Nhà máy nối với hệ thống 220kV : bằng đường dây kép dài 120Km. Công suất
hệ thống(không kể nhà máy đang thiết kế): 3000 MVA.Công suất dự phòng hệ
thống: 150MVA. Điện kháng(công suất) ngắn mạch tính đến thanh góp phía hệ
thống: X
HT
=1,2.
5. Tự dùng: α= 1%, cosφ=0,85.
6. Công suất phát toàn của nhà máy: ghi trong bảng
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Bảng biến thiên công suất
Giờ
0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24
CS ĐP 80 80 80 80 90 90 100 100 100 90 90
CS U
T
90 90 80 80 90 90 100 90 90 80 80
CS U
C
90 90 80 80 90 90 90 90 100 90 80
S
TNM
Mùa mưa phát(185 ngày) 100% công suất, còn mùa khô (185 ngày) chỉ phát 80%
công suất
PHẦN II. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MẠNG NƠRON NHÂN TẠO DỰ
BÁO NGẮN HẠN PHỤ TẢI ĐIỆN MIỀN BẮC.
TRƯỞNG KHOA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

PGS.TS.PHẠM VĂN HÒA Th.S.ĐẶNG THÀNH TRUNG
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay khi nhu cầu sử dụng năng lượng đang gia tăng mạnh mẽ ở tất cả các
nước trên thế giới.Trong đó, nhu cầu về năng lượng điện đang đặt ra cho ngành điện
lực cũng như các quốc gia những khó khăn lớn. Việc đáp ứng nhu cầu sử dụng trong
công nghiệp cũng như sử dụng điện sinh hoạt với chất lượng điện năng tốt, cung cấp
điện liên tục, an toàn đang là vấn đề bức thiết với mỗi quốc gia.
Việc sử dụng nguồn năng lượng hiện có cũng như việc quy hoạch, khai thác
nguồn năng lượng mới một cách hợp lý, không những đảm bảo về an ninh năng lượng
mà còn là một vấn đề mang nhiều ý nghĩa về kinh tế, chính trị, xã hội…Sau khi học
xong chương trình của ngành hệ thống điện, và xuất phát từ nhu cầu thực tế, em được
giao nhiệm vụ thiết kế các nội dung sau:
Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy thủy điện, gồm 4 tổ máy với công
suất mỗi tổ máy là 100MW, cung cấp điện cho phụ tải địa phương, phụ tải cấp trung
áp 110 kV, phụ tải cấp điện áp cao áp 220 kV và phát về hệ thống qua đường dây kép
dài 120 Km.
Phần II: Ứng dụng mạng Norton nhân tạo trong dự báo ngắn hạn phụ tải điện
Miền Bắc.
Em xin chân thành cám ơn: các thầy, cô giáo Trường đại học Điện Lực đã
trang bị kiến thức cho em trong quá trình học tập và các bạn trong nhóm đã cùng em
xây dựng phần mềm trong phần 2 của đồ án tốt nghiệp.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo trực tiếp hướng
dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp là Th.S Đặng Thành Trung.
Tuy nhiên, do thời gian và khả năng có hạn, tập đồ án này không thể tránh khỏi
những thiếu sót, em mong nhận được những lời nhận xét, góp ý của các thầy cô trong
hội đồng chấm thi để em rút kinh nghiệm và bổ xung kiến thức còn thiếu.

Em xin trân trọng cảm ơn !

Hà Nội, ngày…tháng…năm 2011
Sinh viên
Đoàn Ngọc Tuyên.
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐÔNG PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
MỤC LỤC

SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH

Phần I
Bảng 1.1. Bảng thông số kỹ thuật của máy phát điện
Bảng 1.2. Bảng biến thiên công suất
Bảng 1.3. Công suất phụ tải toàn nhà máy
Bảng 1.4. Công suất phụ tải địa phương
Bảng 1.5. Công suất phụ tải cấp điện áp trung áp
Bảng 1.6. Công suất phụ tải cấp điện áp cao áp
Bảng 1.7. Công suất phát về hệ thống mùa mưa
Bảng 1.8. Công suất phát về hệ thống mùa khô
Bảng 1.9. Bảng công suất Max và Min các cấp điện áp trong ngày
Bảng 2.1.A. Phân bố công suất cho MBA liên lạc
Bảng 2.2.A. Thông số MBA 2 cuộn dây
Bảng 2.3.A. Bảng thông số MBA tự ngẫu B2,B3
Bảng 2.4.A. Dòng cưỡng bức các cấp điện áp phương án A
Bảng 2.1.B. Phân bố công suất cho MBA liên lạc
Bảng 2.2.B. Thông số MBA 2 cuộn dây
Bảng 2.3.B. Bảng thông số MBA tự ngẫu
Bảng 2.4.B. Dòng cưỡng bức các cấp điện áp phương án B
Bảng 3.1.A. Dòng ngắn mạch phương án A
Bảng 3.1.B. Dòng ngắn mạch phương án B
Bảng 4.1. Thông số máy cắt phương án A
Bảng 4.2. Thông số máy cắt phương án B
Bảng 4.3. Thông số dao cách ly phương án A
Bảng 4.4. Thông số dao cách ly phương án B
Bảng 4.5. Chi phí tính toán của 2 phương án
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Bảng 5.1. Thông số của thanh dẫn cứng
Bảng 5.2. Thông số của thanh dẫn mềm

Bảng 5.3. Thông số chọn cho cáp đơn
Bảng 5.4. Thông số chọn cho cáp kép
Bảng 5.5. Chọn máy cắt điện
Bảng 5.6. Chọn dao cách ly
Bảng 5.7. Chọn máy cắt 1
Bảng 5.8. Thông số BI được chọn cho cấp điện áp 220 kV và 110kV
Bảng 5.9. Thông số các dụng cụ phụ tải của BI
Bảng 5.10. Thông số BU được chọn cho cấp điện áp 220 kV
Bảng 5.11. Thông số BU được chọn cho cấp điện áp 110 kV
Bảng 5.12. Thông số các dụng cụ phụ tải của BU
Bảng 5.13. Thông số BU được chọn cho cấp điện áp 13,8 kV
Bảng 6.1. Thông số MBA tự dùng riêng
Bảng 6.2. Thông số MBA tự dùng chung
Bảng 6.3. Chọn máy cắt tự dùng
Bảng 6.4. Thông số aptomat chọn
Bảng 6.4. Thông số dao cách ly được chọn
Bảng 6.5. Thông số aptomat chọn
Hình1.1. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy
Hình 1.2. Đồ thị phụ tải địa phương
Hình 1.3. Đồ thị phụ tải trung áp
Hình 1.4. Đồ thị phụ tải cao áp
Hình 1.5. Đồ thị phụ tải phát về hệ thống về mùa mưa
Hình 1.6. Đồ thị phụ tải phát về hệ thống mùa khô
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Hình 1.7. Đồ thị phụ tải tổng hợp nhà máy về mùa mưa và mùa khô
Hình 3.1.A. Sơ đồ thay thế đầy đủ của phương án A
Hình 3.2.A. Sơ đồ điểm ngắn mạch N1
Hình 3.3.A. Sơ đồ ngắn mạch điểm N

2
Hình 3.4.A. Sơ đồ điểm ngắn mạch N
3
Hình 3.5.A. Sơ đồ điểm ngắn mạch N
3
’
Hình 3.1.B. Sơ đồ thay thế đầy đủ của phương án B
Hình 3.2.B. Sơ đồ điểm ngắn mạch N1
Hình 3.3.B. Sơ đồ điểm ngắn mạch N2
Hình 3.4.B. Sơ đồ điểm ngắn mạch N3
Hình 3.5.B. Sơ đồ điểm ngắn mạch N3’
Hình 5.1. Thanh dẫn hình máng
Hình 5.2. Sứ đỡ cho thanh dẫn cứng
Hình 5.3. Sơ đồ cung cấp điện cho phụ tải địa phương
Hình 5.4. Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào biến điện áp và biến dòng điện mạch 13,8 kV
Hình 6.1. Sơ đồ nối điện tự dùng
PHẦN II
Bảng 1.1. Bảng các hàm kích hoạt
Bảng 3.1. Bảng sai số trung bình khi thay đổi các hàm kích hoạt
Bảng 3.2. Bảng kết quả dự báo theo thuật toán đào tạo
Bảng 3.3. Bảng kết quả dự báo 24h
Hình 1.1. Mô hình một Nơ ron nhân tạo
Hình 1.2. Phân loại mạng nơron
Hình 1.3. Kiến trúc mạng Nơ ron một lớp
Hình 1.4. Kiến trúc mạng Nơ ron đa lớp
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Hình 1.5. Kiến trúc truyền thẳng kinh điển
Hình 1.6. Kiến trúc mạng hồi quy

Hình 1.7. Ba dạng chính của luật học tham số
Hình 2.1. Mạng Nơ ron một lớp ẩn
Hình 2.2. Đầu ra của mạng Nơ ron và tập học trước khi huấn luyện
Hình 2.3. Đồ thị quá trình huấn luyện mạng
Hình 2.4. Đầu ra của mạng Nơ ron sau khi huấn luyện xong
Hình 3.1. Sơ đồ thuật toán
Hình 3.2. Giao diện phần mềm dự báo ngắn hạn phụ tải điện
Hình 3.3. Hình ảnh quá trình đào tạo của mạng MPL
Hình 3.4. Đồ thị kết quả dự báo
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3

Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
PHẦN I
PHẦN I
THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
Chương 1
Chương 1
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
11
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY
1.1. CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện thuỷ điện có tổng công suất đặt là 400
MW gồm có 4 máy phát điện kiểu thủy điện cung cấp cho phụ tải ở 3 cấp điện áp:
phụ tải địa phương 22 kV, phụ tải trung áp 110 kV và nối với hệ thống ở cấp điện áp
220 kV. Ta chọn máy phát điện có các thông số như bảng sau:
Bảng 1.1. Bảng thông số kỹ thuật của máy phát điện
Loại máy phát S

đm
(MVA)
P
đm
(MW)
U
đm
(kV)
N
đm
(v/ph)
cosφ X
d
” X
d
’
CB-835/180-36 111 100 13,8 166,7 0,9 0,22 0,30
1.2. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Bảng 1.2. Bảng biến thiên công suất
Giờ
0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24
CS
ĐP
80 80 80 80 90 90 100 100 100 90 90
CS U
T
90 90 80 80 90 90 100 90 90 80 80
CS U
C
90 90 80 80 90 90 90 90 100 90 80

S
TNM
Mùa mưa phát(185 ngày) 100% công suất,mùa khô (185 ngày) chỉ phát 80%
công suất
1.2.1. Đồ thị phụ tải của toàn nhà máy
Do mùa mưa (180 ngày) phát 100% công suất định mức, mùa khô (185 ngày)
phát 80% công suất định mức. Nên công suất phát của toàn nhà máy được tính toán là:
(Áp dụng công thức 1.1b,c-Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và Trạm biến áp)
* Mùa mưa: S
tnm
(t) = n.S
đmF
=4.111=444 (MVA)
* Mùa khô : S
tnm
(t) = 0,8.n.S
đmF
= 0,8.4.111=355,2 (MVA)
Trong đó : S
tnm
(t) - công suất phát của toàn nhà máy tại thời điếm t.
S
đmF
- công suất biểu kiến định mức của 1 tổ máy phát
Kết quả tính toán cho ở bảng 1-3 và đồ thị vẽ ở hình 1-1:
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
12
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Bảng 1.3. Công suất phụ tải toàn nhà máy
Giờ 0-6 6-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 22-22 22-24

S
TNM
mưa 444
khô 355,2
Hình1.1. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy
1.2.2. Phụ tải tự dùng của nhà máy
Phần tự dùng của nhà máy Thủy điện gồm phần tự dùng chung và phần tự dùng
riêng cho từng tổ máy; trong đó phần tự dùng chung chiếm đa phần công suất tự dùng
của toàn nhà máy, do vậy công suất tự dùng cho toàn nhà máy Thủy điện coi như
không đổi theo thời gian và được xác định theo công thức:
S
td
=
.
%
.
100 os
dmF
td
n P
c
α
ϕ
=
1 4.100
.
100 0,85
4,706 (MVA)
Trong đó : S
TD

: phụ tải tự dùng.
α%: lượng điện phần trăm tự dùng. (α = 1 %).
cosϕ
TD
: hệ số công suất phụ tải tự dùng (cosϕ
td
= 0,85).
n: số tổ máy phát.
P
đmF
: công suất tác dụng của một tổ MF.
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
13
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
1.2.3. Đồ thị phụ tải các cấp điện áp
Công suất phụ tải các cấp điện áp từng thời điểm xác định theo công thức sau:
(Áp dụng công thức 1.4-Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và Trạm biến áp)
( )
. %
( )
cos .100
Max
P P t
S t
ϕ
=
(1.2.3)
Trong đó: S(t): công suất phụ tải tại thời điểm t.
P
Max

: công suất max của phụ tải; Cos φ: hệ số công suất.
P%(t): phần trăm công suất phụ tải tại thời điểm t.
1) Phụ tải địa phương
Áp dụng công thức (1.2.3) phụ tải cấp địa phương trong khoảng thời gian 0-10
giờ với số liệu đã cho: P
Max
=14(MW);Cos φ=0,85 ta có:
( )
14.80
(0 10) . % 13,176( )
cos 0,85.100
Max
P
S P t MVA
ϕ
− = = =

Tương tự tính cho các khoảng thời gian khác ta có bảng sau:
Bảng 1.4. Công suất phụ tải địa phương
Giờ
0-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24
P %
80 90 90 100 100 100 90 90
P
Max
14
Cos φ 0,85
S
ĐP
(t)

(MVA)
13,17
6
14,82
4
14,82
4
16,47
1
16,47
1
16,47
1
14,82
4
14,82
4
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
14
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Hình 1.2. Đồ thị phụ tải địa phương
2) Phụ tải cấp điện áp trung áp.
Áp dụng công thức (1.2.3) với số liệu đã cho:P
Max
=140 (MW);Cos φ= 0,86.
Tính toán phụ tải cấp điện áp trung áp trong khoảng thời gian 0-6 giờ:
( )
140.90
(0 6) . % 146,512( )
cos 0,86.100

Max
P
S P t MVA
ϕ
− = = =

Tương tự tính cho các khoảng thời gian khác ta có bảng sau:
Bảng 1.5. Công suất phụ tải cấp điện áp trung áp
Giờ 0-6 6-10 10-14 14-16 16-18 18-20 20-24
P% 90 80 90 100 90 90 80
P
Max
140
Cos φ 0,86
S
UT
(t)(MVA) 146,51
2
130.23
3
156,51
2
162,79
1
146,51
2
146,51
2
130,23
3

Hình 1.3. Đồ thị phụ tải trung áp
3) Phụ tải cấp điện áp cao áp
Áp dụng công thức (1.2.3) với số liệu đã cho : P
Max
=70 (MW); Cos φ= 0,85
Tính toán phụ tải cấp điện áp cao áp trong khoảng thời gian 0-6 giờ:
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
15
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
( )
70.90
(0 6) . % 74,118( )
cos 0,85.100
Max
P
S P t MVA
ϕ
− = = =

Tương tự tính cho các khoảng thời gian khác ta có bảng sau:
Bảng 1.6. Công suất phụ tải cấp điện áp cao áp
Giờ
0-6 6-10 10-14 14-18 18-20 20-22 22-24
P%
90 80 90 90 100 90 80
P
Max
70
Cos φ

0,85
S
UC
(t)(MVA) 74,118 65,882 74,118 74,118 82,353 74,118 65,882
Hình 1.4. Đồ thị phụ tải cao áp
1.2.4. Công suất phát về hệ thống
Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm công suất phát bằng
công suất thu, không xét đến tổn thất công suất trong máy biến áp ta có:
Như vậy phương trình cân bằng công suất toàn nhà máy là:
S
TNM
(t) = S
ĐP
(t) + S
UT
(t) +S
UC
(t) + S
VHT
(t) + S
TD
(t)
Từ phương trình trên ta có phụ tải về hệ thống theo thời gian là:
S
VHT
(t) = S
TNM
(t)– [S
ĐP
(t) + S

UT
(t) +S
UC
(t) + S
TD
(t)]
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
16
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Trong đó : S
VHT
(t) : công suất phát về hệ thống tại thời điểm t.
S
TNM
(t) : công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t.
S
ĐP
(t) : công suất phụ tải địa phương tại thời điểm t.
S
UT
(t) : công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t.
S
UC
(t) : công suất phụ tải cấp điện áp cao tại thời điểm t.
S
TD
(t) : công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t.
Kết quả tính toán ứng với mùa mưa và mùa khô được ghi trong bảng 1.7 và 1.8
Bảng 1.7. Công suất phát về hệ thống mùa mưa
Giờ

0-6 6-10
10-14
14-16
16-18
18-20
20-22
22-24
S
TNM
444
S
ĐP
13,176 13,176 14,824 16,471 16,471 16,471 14,824 14,824
S
UT
146,51
2
130,23
3
146,51
2
162,79
1
146,51
2
146,512
13,233
130,233
S
UC

74,118
65,882
74,118
74,118
74,118
82,353
74,118
65,882
S
TD
4,706
S
VHT
205,48
8
230,00
3
203,84
1
185,91
5
202,19
4
193,959
220,12
0
228,356
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
17
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện

Hình 1.5. Đồ thị phụ tải phát về hệ thống về mùa mưa
Bảng 1.8. Công suất phát về hệ thống mùa khô
Giờ
0-6 6-10 10-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24
S
TNM
355,2
S
ĐP
13,176 13,176 14,824 16,471 16,471 16,471 14,824 14,824
S
UT
146,51
2
130,23
3
146,51
2
162,79
1
146,51
2
146,512 13,233 130,233
S
UC
74,118 65,882 74,118 74,118 74,118 82,353 74,118 65,882
S
TD
4,706
S

VHT
116,68
8
141,20
3
115,04
1
97,115
113,39
4
105,159
131,32
0
139,556
Hình 1.6. Đồ thị phụ tải phát về hệ thống mùa khô
1.2.5. Tổng kết tính toán cân bằng công suất
Theo phần trên: Ta được bảng tổng hợp đồ thị phụ tải các cấp như sau
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
18
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Bảng 1.7. Bảng tổng hợp đồ thị phụ tải các cấp
Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24
S
TNM
Mưa
444
Khô
355,2
S
ĐP

(t)
13,176 13,176 13,176 13,176 14,824 14,824 16,471 16,471 16,471 14,824 14,824
S
UT
(t)
146,512 146,512 130,233
130,23
3
146,51
2
146,512 162,791
146,51
2
146,51
2
130,233 130,233
S
UC
(t)
74,118 74,118 65,882 65,882 74,118 74,118 74,118 74,118 82,353 74,118 65,882
S
TD
4,706
S
VHT
(t)
Mư
a
205,48
8

205,48
8
230,00
3
230,003 203,841 203,841
185,91
5
202,194 193,959
220,12
0
228,356
Khô 116,68
8
116,68
8
141,20
3
141,203 115,041 115,041 97,115 113,394 105,159
131,32
0
139,556
S
TGC
(t)
Mư
a
279,60
6
279,60
6

295,88
5
295,885 277,959 277,959
260,03
3
276,312 276,312
294,23
8
294,238
Khô
190,80
6
190,80
6
207,08
5
207,085 189,159 189,159
171,23
3
187,512 187,512
205,43
8
205,438
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
19
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Hình 1.7. Đồ thị phụ tải tổng hợp nhà máy về mùa mưa và mùa khô
Bảng 1.8. Bảng công suất Max và Min các cấp điện áp trong ngày
Công suất Max Min
S

TNM
Mưa 444
Khô 355,2
S
ĐP
(MVA) 16,471 13,176
S
UT
(MVA) 162,791 130,233
S
UC
(MVA) 82,353 65,882
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
20
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
1.3. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá
trình thiết kế nhà máy điện. Các phương án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho
phụ tải, đồng thời thể hiện được tính khả thi và đem lại hiệu quả kinh tế.
Dựa vào số liệu tính toán phân bố công suất đồ thị phụ tải các cấp điện áp chúng ta
vạch ra các phương án nối điện cho nhà máy.
1.3.1. Cơ sở đề xuất các phương án nối dây
Dựa theo 7 nguyên tắc sách “Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp” ta có:
1) Có hay không thanh góp điện áp máy phát?
Theo điều kiện:
ax
0
0
.100
2

M
ĐP
dmF
S
S×
≤ 15%
Theo tính toán phần trên ta có được:
ax
16,471( )
M
ĐP
S MVA
=
111( )
ĐmF
S MVA
=
Thay số liệu vào ta có:
ax
0
0
100
2
M
ĐP
ĐmF
S
S
×
×

=
0
0
16,471
100
2 111
×
×
=7,419
0
0
< 15
0
0
Kết luận: Không cần sử dụng thanh góp điện áp máy phát trong sơ đồ, phụ tải địa
phương được trích từ đầu cực máy phát.
2) Sử dụng máy biến áp liên lạc nào?
Theo đề bài: nhà máy điện cần thiết kế bao gồm 3 cấp điện áp nên ta phải sử
dụng máy biến áp 3 cuộn dây hoặc tự ngẫu. Xét 2 điều kiện:
• Hệ số có lợi:
220 110
0,5
220
C T
C
U U
U
α
−
−

= = =
• Lưới điện áp phía trung, phía cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đất.
Kết luận: Dùng MBA tự ngẫu có điều chỉnh dưới tải làm MBA liên lạc.
3) Chọn số lượng bộ MF-MBA 2 cuộn dây?
Theo phần trên ta có :
ax
162,791
130,233
M
UT
Min
UT
S
S
=
=1,25 (MVA)
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
21
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Mà:
dmF
S
=111(MVA) và MBA liên lạc là tự ngẫu, nên ta có thể ghép từ 1 tới 2
bộ MF-MBA hai cuộn dây trên thanh góp điện áp phía trung. Do công suất phía trung
tương đối lớn nên ta phải lấy điện từ các máy phát ghép bộ và phía trung của tự ngẫu.
1.3.2. Đề suất các phương án nối dây
1) Phương án A.

Phương án A có 1 bộ MF-MBA 2 cuộn dây nối lên thanh góp điện áp 110kV để cung
cấp điện cho phụ tải 110kV và 1 bộ MF-MBA 2 cuộn dây nối lên thanh góp điện áp

220kV.Hai máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ
truyền tải công suất thừa cho phía 110kV hoặc nhận lại công suất phía trung khi thiếu.
Ưu điểm: - Sơ đồ nối điện đơn giản,vận hành tốt,cung cấp đủ công suất cho phụ tải
- Công suất từ bộ MF-MBA lên 220kV được truyền trực tiếp lên hệ
thống, tổn thất không lớn.
Nhược điểm: - Tổn thất công suất qua 2 lần máy biến áp khi S
UT Min

- Do có 1 bộ MF-MBA 2 cuộn dây nối bên cao nên giá thành cao hơn.
- Có nhiều loại MBA, gây khó khăn cho tính toán,vận hành và sửa chữa.
2) Phương án B.
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
22
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Ưu điểm: -Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt, số lượng thiết bị ít, cung cấp
đủ công suất cho phụ tải các cấp điện áp.
-Chủng loại MBA ít, thuận lợi cho việc tính toán, vận hành và sửa chữa.
-Công suất trong sơ đồ bộ nối lên thanh góp 110kV nên chi phí mua máy
là nhỏ hơn nên tính kinh tế cao.
Nhược điểm: Có một phần lớn công suất truyền qua 2 lần MBA nên làm tăng tổn thất.
3) Phương án C




Ưu điểm: -Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt, số lượng thiệt bị ít.
-Chủng loại thiết bị ít thuận tiện việc tính toán, vận hành và sửa chữa.
Nhược điểm: -Khi có sự cố MBA liên lạc thì rất nguy hiểm cho phụ tải phía trung
- Sơ đồ phức tạp ở phía 220kV,vốn đầu tư các MBA cấp 220kV rất lớn.
4) Phương án D

SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
23
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
Nhận xét: Qua 4 phương án ta thấy: phương án A và B đơn giản và kinh tế hơn so với
phương án C và D. Mặt khác đảm bảo tính cung cấp điện liên tục, an toàn, tin cậy cho
các phụ tải và thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật. Do đó ta sẽ giữ lại phương án A và B để
tính toán cho các phần sau.
Chương 2
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
A. PHƯƠNG ÁN A
2.1.A. CHỌN MÁY BIẾN ÁP
2.1.1a. Phân bố công suất các cấp điện áp của MBA
1) MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA hai cuộn dây.
Công suất các máy mang tải bằng phẳng suốt 24h và được tính theo công thức:
Áp dụng công thức 2.1-Tr21-Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và Trạm biến áp
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
24
Đồ án tốt nghiệp môn nhà máy điện
S
bộ
=
max
mF
1
S .
đ TD
S
n
−
Mùa mưa :

ô
mua
b
S
=
max
mF
1
S .
đ TD
S
n
−

= 111 -
1
4
.4,706 = 109,824 (MVA)
Mùa khô :
ô
ô
kh
b
S


=
max
mF
1

0,8.S .
đ TD
S
n
−
= 0,8.111 -
1
4
.4,706 = 87,624 (MVA)
2) MBA liên lạc:
Theo nguyên tắc cân bằng công suất ta phân bố công suất như sau :
(Áp dụng công thức 2.2-Tr22-Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và Trạm biến áp)
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) ( )
CT UT bo
CC UC bo
CH CC CT
1
S t = × S t -S
2
1
S t = × S t +S (t)-S
2
S t =S t +S t
VHT

 
 




 

 




Trong đó: S
CC
(t) - công suất phía cao của máy biến áp tại thời điểm t,MVA
S
VHT
(t) - công suất phát về hệ thống tại thời điểm t, MVA
Khi đó, ta có bảng tính phân bố công suất của MBA liên lạc từng thời điểm như sau:
Bảng 2.1.A. Phân bố công suất cho MBA liên lạc
Giờ(h) 0÷6 6÷10 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 18÷20 20÷24
S
CT
(t)
mưa
18,344 10,205 18,344 18,344 26,484 18,344 18,344 10,205
khô
29,444 21,305 29,444 29,444 37,584 29,444 29,444 21,305
S
CC
(t)
mưa
84,891 93,031 84,068 84,068 75,105 83,244 83,244 92,207

khô
51,591 59,731 50,768 50,768 41,805 49,944 49,944 58,907
S
CC
(t)
mưa
103,236 103,236
102,41
2 102,412 101,589 101,589 101,589 102,412
khô
81,036 81,036 80,212 80,212 79,389 79,389 79,389 80,212
2.1.2a. Chọn loại và công suất định mức của MBA.
1) MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF – MBA hai cuộn dây:
SV:Đoàn Ngọc Tuyên – Lớp Đ2H3
25