Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phương án tối ưu cho nhà máy điện và trạm biến áp

Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

Lời nói đầu
***
Nh chóng ta ®· biÕt con ngêi tõ xa xa ®· luôn luôn tìm kiếm và không
ngừng phát triển sử dụng năng lợng không những trong đời sống sinh hoạt dân
dụng mà còn trong khoa học kỹ thuật, ngày nay ngành năng lợng đóng vai trò
hết sức quan trọng trong quá trìng công nghiệp hoá hiện đại hoá đát nớc. Chính
vì vậy nó đợc u tiên hàng đầu và phát triển trớc một bớc so với các nghành khác,
nhất là nghành hệ thống điện.
Nhà máy điện và trạm biến áp là các khâu không thể thiếu đợc trong hệ
thống điện. Cùng với sự phát triện của hệ thống năng lợng quốc gia, ở nớc ta
ngày càng xuất hiện thêm nhiều nhà máy điện và trạm biến áp có công suất lớn.
Việt Nan là một nớc nghèo, do vậy việc giải quyết ®óng ®¾n vỊ vÊn ®Ị kinh tÕ kü
tht trong thiÕt kế, xây dựng và vận hành chúng sẽ mang lại lợi ích không nhỏ
đối với nền kinh tế quốc dân nói chùng và đối với hệ thống điện nói riêng. Để
giải quyết đợc các vấn đề nêu trên cần phải có những hiểu biết toàn điện, sâu sắc
không những về nhà máy điện, trạm biến áp mà còn cả hệ thống năng lợng.
Trong thời gian thực hiện thiết kế, với lợng kiến thức đà học kết hợp với
sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là sự chỉ dẫn trực tiềp, nhiệt
tình của thầy GS -TS LÃ Văn út, cùng với sự góp ý của các bạn trong lớp nên
bản thiết kế đà có những thành công nhất định. Tuy nhiên do thời gian không
nhiều và lợng kiến thức còn hạnh chế. Do đó bản thuyết minh sẽ khó tránh khỏi
những thiếu sót. Vì vậy em rất mong sự góp ý của các thầy cô cùng bạn đọc, để
bản thuyết minh của em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

1


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

Chơng I

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
I.Chọn máy phát điện :
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy với công suất
của mỗi tổ máy là 50 (MW) .Tra b¶ng phơ lơc trong cn “Híng dÉn thiết kế
nhà máy điện ta chọn đợc máy phát có các thông số trong bảng sau :
Loại
S
P
U
I
Xd'
Xd
Cos Xd''
Máy
(MVA) (KW) (kV)
(KA)
50
10,5 0,8
0,135 0,3 1,84 3,437
TB-50-2 62,5
II.tính toán phụ tải và cân bằng công suất :

Ta sẽ xây dựng bảng biến thiên phụ tải của các cấp điện áp trong vòng
24h để thấy rõ nhu công suất của nhà máy. Dựa trên hai c«ng thøc sau :
P(t) =

P%
Pmax
100

; S(t) =

P (t )
Cos

Trong đó : P(t) : Công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t
S(t) : Công suất biều kiến của phụ tải tại thời điểm t
Cos : Hệ số công suất của phụ tải
1.Phụ tải cấp điện ¸p m¸y ph¸t 10,5 kV :
Ta cã Pmax = 18 MW
Cos = 0,8
Bảng cân bằng công suất phụ tải cấp điện áp maý phát
Thời gian(h) 0-6
6-10
10-14
14-18
S%
55
85
95
100
S(MVA)

12,375
19,125
21,375
22,5

18-24
70
15,75

Đồ thị phụ tải :

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL

2


Đồ án môn học NMĐ

S(MVA)

Trờng ĐHBK Hà Nội

22
20
18
16
14
12
10
8

6
4
2
0
0

2

4

6

8 10 12 14 16 18 20 22 24
t(h)

2.Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV :
Ta cã Pmax =75 MW
Cos = 0,8
B¶ng cân bằng công suất phụ tải cấp điện áp trung :
Thời gian(h) 0-10
S%
75
S(MVA)
70,313
Đồ thị phụ tải

10-14
100
93,75

14-18
95
89,063

18-24
80
75

100
90
80
S(MVA)

70
60
50
40
30
20
10
0
0 -2Lớp4:TCĐL
6 8
Sinh viên: Hoàng SÜ HiÖp

10 12 14 16 18 20 22 24
t(h)

3

Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

3.Công suất phát toàn nhà máy :
Ta có Pmax = Pđặt = 200 MW
Cos = 0,8
Bảng cân bằng công suất phát toàn nhà máy :
Thời gian(h) 0-8
8-12
12-14
S%
75
85
90
S(MVA)
187,5
212,5
225
Đồ thị phụ tải toàn nhà máy :

14-20
100
250

20-24
70
175

300

S(MVA)

250
200
150
100
50
0
0

2

4

6

8 10 12 14 16 18 20 22 24
t(h)

Sinh viªn: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL

4


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

4.Tính toán công suất tự dùng của nhà máy :
Tự dùng của nhà máy đợc xác định theo công thức sau :
Std(t) =

P

dmF

Cos td

.

S (t )
 % 
. 0,4  0,6. tnm
100 
 S dmF






Trong đó : - số phấn trăm lợng điện tự dùng =8%
Costd = 0,8
Std(t) : công suất tự dùng của nhà máy tại thời điểm t
Stnm(t) : công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t
Bảng cân bằng công suất tự dùng :
Thời gian (h) 0-8
8-12

12-14
14-20
20-24
Stnm(MVA)
187,5
212,5
225
250
175
Std(MVA)
17
18,2
18,8
20
16,4
Đồ thị phụ tải điện tự dùng :

25

s(MVA)

20
15
10
5
0
0

2

4

6

8

10 12

14 16 18 20 22 24

t(h)

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

5


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

5.Tính công suất phát về hệ thống :
Công suất phát về hệ thống đợc xác định theo công thức :
SVHT = SNM (SUF + SUT + Std)
Trong đó : SVHT : công suất nhà máy phát về hệ thống
SNM : công suất phát của nhà máy
SUF : công suất phụ tải cấp điện áp maý phát
SUT : công suất phụ tải cấp điện áp trung
Std : công suất tự dùng của nhà máy
Ta có bảng cân bằng công suất :

t(h)
SNM(MVA)
ST(MVA)
SUF(MVA)
Std(MVA)
SVHT(MVA)

0-6
187,5
70,313
12,375
17
78,812

Đồ thị :

6-8
187,5
70,313
19,125
17
81,062

8-10
212,5
70,313
19,125
18,2
104,862

0

4

10-12
212,5
93,75
21,375
18,2
79,175

12-14
225
93,75
21,375
18,8
91,075

14-18
250
89,063
22,5
20
118,437

18-20
250
75
15,75
20

139,25

20-24
175
75
15,75
16,4
67,85

1000

S(MVA)

100

10

1
2

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24
t(h)

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL

6

Trờng ĐHBK Hà Nội

Đồ án môn học NMĐ

III.nhận xét :
Phụ tải cấp điện áp maý phát và tự dùng khá nhỏ, phụ tải cấp điện áp trung
khá lớn, tuy nhiên nhà máy vẫn đáp ứng đủ công suất yêu cầu.
Công suất phát của nhà máy vào hệ thống tơng đối nhỏ so với tổng công suất
của toàn hệ thống nhà máy chỉ có thể chạy vận hành nền và không có khả
năng điều chỉnh chất lợng điện năng cho hệ thống.
Khả năng mở rộng và phát triển của nhà máy không cao.Ta tiếp tục duy trì
vận hành đúng chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật trong tơng lai để đáp ứng một phần
nhu cầu điện năng của địa phơng và phát lên hệ thống.

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

7


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

chơng II

lựa chọn sơ đồ nối điện của nhà máy
I.đề xuất phơng án :
Đây là một khâu quan trọng trong thiết kế nhà máy. Các phơng án phải

đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải, đồng thời thể hiện đợc tính
khả thi và đem lại hiệu quả kinh tế.
Dựa vào những tính toán phân bố công suất ở trên, ta có những nhận xét
sau:
Đây là nhà máy nhiệt điện, phụ tải cấp điện áp maý phát nhỏ có :
PUFmsx = 18 MW ; Cos = 0,8


18
.100 18%  15%
2.50

VËy®Ĩ đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải điện áp máy phát ta phải sử
dụng thanh góp điện áp máy phát.
- Do các cấp điện áp cao và trung đều có trung tính trực tiếp nối đất nên ta
dùng máy biến áp tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc giữa các cấp điện
áp , vừa để phát công suất lên hệ thống.
- Ta có STmax= 93,75 MVA ; STmin = 70,313 MVA mà SđmF = 62,5 MVA nên
ta có thể ghép một đến hai bộ maý phát điện máy biến áp 2 cuộn dây bên
phía trung áp.
Với các nhận xét trên ta có các phơng án nối điện cho nhà máy :
HT
ST
Phơng án 1
220kV

110kV

At1

B3

At2

HT

B4

ST

220kV
110kV
Trong phơng
án này ta dùng 2 máy biến áp tự ngẫu liên lạc,
1bộ máy phátTD
TD+ĐP
máy biến áp ghép
bộ bênTDcao 220 kV, 1 bộ bên trung
110 kV,
TD 2 phân đoạn thanh
F3 lấy từ F1
góp, phụ tải địa phơng
hai phân đoạn F2
thanh góp, tự dùngF4
lấy từ phân đoạn
thanh góp và đầu cực máy phát.Số chủng loại máy biến áp nhiều(3 loại)
at2
B4
at1
2.Phơng án 2 :

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL

f1

f2

f3

f4

8


Trờng ĐHBK Hà Nội

Đồ án môn học NMĐ

Trong phơng án này ta dùng 2 máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa 2 hệ thống
110 kV và 220 kV và đợc nối vào hai phân đoạn ngoài cùng. Bên phía trung ¸p
110 kV cã 1 bé m¸y ph¸t- m¸y biÕn áp 2 dây quấn ghép bộ, 3 phân đoạn thanh
góp điện áp máy phát, 2 kháng phân đoạn, phụ tải địa phơng lấy từ ba phân đoạn
thanh góp, tự dùng lấy từ phân đoạn thanh góp và đầu cực máy phát nối bộ
II.tính toán chọn máy biến áp :
Công suất của các máy biến áp đợc chọn phải đảm bảo cung cấp điện
trong tình trạng làm việc bình thờng tơng ứng với phụ tải cực đại khi tất cả các
máy biến áp đều làm việc.
Mặt khác, khi có 1 máy biến áp bất kì nào phải nghỉ do sự cố hoặc do sửa
chữa thì các máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố phải đảm bảo tải đủ
công suất cần thiết.

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

9


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội
A.phơng án 1

1.Chọn m¸y biÕn ¸p :
a)Chän m¸y biÕn ¸p nèi bé B1,B4 :
Công suất của của MBA bộ đợc chọn theo điều kiện:
SB3 SđmF =62,5 MVA.
Tra bảng phụ lục (TKNMĐ) chọn máy biến áp B1 loại máy sau :
Loại
MBA

Sđm
(MVA)
63

TPT

UC
(kV)
115

UH

(kV)
10,5

UN %
10.5

PN
(KW)
245

P0
(KW)
59

I0%
0,6

Tra bảng phụ lục (TKNMĐ) chọn máy biến áp B4 loại máy sau :
Loại
MBA

Sđm
(MVA)
63

TPT

UC
(kV)
230

UH
(kV)
11

UN %
12

PN
(KW)
300

P0
(KW)
67

I0%
0,8

b)Chọn máy biến áp liên lạc :
công suất của máy biến áp liên lạc đợc chọn theo điều kiƯn :
S dmB 

Trong ®ã :

S dmF


-  : hƯ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu;

U C U T 220 110

0,5
UC
220

-Sđm : Công suất định mức của máy biến áp đợc chọn.
S dmB

62,5
125MVA
0,5

Ta chọn đợc máy biến áp tự ngẫu loại ATTH có các thông số sau :
Sđm
UC
(MVA) (kV)

UT
(kV)

UH
(kV)

PN
(KW)
C-T

UN %

C-T

C-H

T-H

125

121

11

290

11

31

19

230

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

P0
(KW)

I0%

75

0,6

10


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

2.Kiểm tra quá tải máy biến áp :
a)Các máy biến áp nối bộ B3,B4 :
Vì 2 máy biến áp này đợc chọn với công suất lớn hơn hay bằng công suất
định mức của maý phát điện, mặt khác ta coi trong 24 h hai bộ maý phát điện
máy biến áp luôn làm việc với phụ tải bằng phẳng nên ta không cần kiểm tra quá
tải.
Khi đó các maý phát điện phát hết công suất lên thanh góp, công suất tải
qua máy biến áp mỗi bộ :
S Bo S dmF

S td
20
62,5
58MVA
4
4

b)Các máy biến áp liên lạc B1,B2:
*Chế độ làm việc bình thờng :
Phân bố dòng công suất chạy các phía cao, trung, hạ của các máy biến áp

liên lạc :
- Phía điện áp cao : S C

SVHT S bo
2

- Phía điện áp trung : ST

SUT S bo
2

- Phía điện áp hạ : SH = ST + SC
Kết quả ta có bảng phân bố công suất cho các phía của máy biến áp liên lạc :
t(h)
SC(MVA)
ST(MVA)
SH(MVA)

0-4
14.91
6.157
21.06

4-6
14.91
6.157
21.06

6-8
11.531

6.157
17.688

8-10
23.431
6.157
29.588

10-12
10.588
17.875
28.463

12-14
16.538
17.875
34.413

14-18
30.219
15.532
45.750

18-20
40.625
8.500
49.125

20-24
4.925

8.500
13.425

Trong trờng hợp này máy biến áp tự ngẫu làm việc theo chế độ tải công suất
HC và HT nên để kiểm tra quá tải máy biến áp tự ngẫu ta xét thời điểm công
suất các phía là lớn nhất
t = 18 – 20 cã : SC = 40,625 MVA
ST = 8,5 MVA
SH = 49,125 MVA
HT MVA  .STN®mST= 0,5.125 = 62,5 MVA
Snt = .(SH + ST) = 0,5.57,625 =28,813
 VËy m¸y biến áp220kV
tự ngẫu không bị quá tải.
110kV
*Chế độ sự cố :
-Sự cố 1 bộ maý phát điện máy biến áp bên phía trung áp :
Lúc này toàn bộ công suất phụ tải điện áp trung do hai máy biến áp liên lạc
At2
B4F1 và F2.
B1đảm nhận chuyển At1
B1 và B2
công suất từ các máy phát

TD+ĐP
Sinh viên:
TDHoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TC§L

F3

F1

TD+§P

F2

TD

F3

11


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

Đìêu kiện kiểm tra : 2.kqtsc..SđmB STmax
2.1,4.0,5.125 93,75
175 > 35,75 MVA
Thoả mÃn
Công suất tải phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu là :
1
93,75
S T .S T max
46,875MVA
2
2

Công suất tải phía hạ áp của máy biến áp tự ngÉu lµ :
S H  S Fdm 

S td max S UF min
20 12,375

62,5

51,313MVA
4
2
4
2

Công suất tải phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu là :
SC = SH ST =51,313 46,875 = 35,438 MVA
Lợng công suất thiếu cần phải phát về hệ thống là :
Sthiếu = SVHT - 2.SC-Sbo = 79,175 - 2. 35,438 - 58 = - 49,701 MVA
Hệ thống vẫn làm việc ổn định

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL

12


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

-Sự cố hỏng 1 máy biến áp liên lạc :
HT

ST

220kV

110kV

At2

B1

B4

Điều kiệnTD+ĐP
:
kqtsc.SđmB STmax S
bô
TD+ĐP
TD
F1
F21,4.0,5.125 >93,75
F3 58
F4
87,5 > 35,75 MVA
Thoả mÃn
-Khả năng tải của MBA B2:
Stải=.kqt.SđmB2=1,4.0,5.125=87,5MVA
-Khả năng phát công suất lên phía hạ của MBA liên lạc B2:
S = 2.SFđm- 2.S Td max -Sđfmin
4

= 2.62,5 -

2.20
4

- 12,375= 102,625 MVA > SHsc =87,5 MVA

Ta thÊy nếu phát hết công suất của máy phát thì máy biến áp bị quá tải do
đó cần giảm công suất phát của máy phát.
Lợng công suất cần giảm S = 102,625-87,5 = 15,125MVA. Mỗi máy phải
giảm

15,125
7,563.MVA
2

tức là giảm

7,563
.100 12,1% .
62,5

Với lợng giảm này

công suất phát của máy phát vẫn lớn hơn công suất kinh tế.
Vậy khi bị sự cố một máy biến áp liên lạc ta giảm công suất của máy phát
và vẫn đảm bảo cung cấp đủ công suất cho các phụ tải
Công suất tải phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu là :
ST = STmax - Sbô = 35,75 MVA
Công suất tải phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu là :

SC = SH - ST = 87,5 + 35,75 = 51,75 MVA
Lợng công suất thiếu cần phải phát về hệ thống là :
Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL

13


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

Sthiếu = SVHT –SC –Sbo= 79,175 – 51,75 - 58 = -30,575 MVA
 Hệ thống vẫn làm việc ổn định
Ta thấy trong chế độ sự cố máy biến áp tự ngẫu làm việc theo chế độ tải
công suất HC và HT.
Có SHmax = 49,125 MVA <.STNđm = 05.125 = 62,5 MVA
máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.
Nh vậy các máy biến áp ta chọn là đạt yêu cầu.
3.Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp :
Tổn thất điện năng trong máy biến áp bộ :
A = P0.t +


PN. S bo
S dmB 3

2

.t

Trong đó :
Sbo - là công suất của một bộ maý phát điện máy biÕn ¸p
t = 8760(h)
2

58 
 .8760
62
,5 


=> AB1 = 0,059.8760 +0,245. 

=1899,16 MWh .

 AB4 = 1273,074MWh .
Tỉn thÊt ®iƯn năng trong máy biến áp tự ngẫu B1 và B2:
24

A = P0.T + 365. 
i 1

2
2
2


 SCi 
 STi 
 S Hi  
  PNT 
  PNH 
  t i
 PNC 
 SdmB1 
 SdmB1 
 SdmB1


Trong đó:
PNC : Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây cao áp (MW)
PNH : Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây hạ áp (MW)
PNT : Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây trung áp (MW)


PNC = 0,5. PN (C  T ) 




PNT = 0,5.  PN ( C T ) 


PN ( C  H )  PN (T  H ) 

2


PN ( T  H )  PN ( C H ) 

2


 PN ( T  H )  PN ( C  H )

 PN ( C T ) 
2




PNH = 0,5. 
HÖ số có lợi =

220 110
220

= 0.5

Thay các giá trị vào ta tính đợc các giá trị sau :
PNC = 0,5. PN ( C  T ) = 0,145 MW
PNT = 0,5. PN (C  T ) = 0,145 MW

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL

14

Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội
0,145 0,145

 0,29  =
2
0,5



PNH = 0,5. 
AB2

=

0,87 MW
AB3

0
,075. 876

=
0



3
6

1
2

AB2 = AB3 = 580,704
=>Tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phơng án I là:
APAI = AB1 +AB4 + 2.AB2
= 1899,16 +1273,074+2.580,704 = 4333,642 MWh.

Sinh viên: Hoàng Sĩ HiƯp - Líp :TC§L

15


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội
B.phơng án 2:

1.Chọn m¸y biÕn ¸p :
a)Chän m¸y biÕn ¸p nèi bé B3 :
Công suất của của MBA bộ đợc chọn theo điều kiện:
SB3 SđmF =62,5 MVA.
Tra bảng phụ lục (TKNMĐ) chọn máy biến áp B3 loại máy sau :
Loại
MBA

Sđm
(MVA)
63

TPT

UC
(kV)
115

UH
(kV)
10,5

UN %
10.5

PN
(KW)
245

P0
(KW)
59

I0%
0,6

b)Chọn máy biến áp liên lạc :
Công suất của máy biến áp liên lạc đợc chọn theo điều kiện :
S dmB

Trong ®ã :

S dmF


  : hƯ sè cã lỵi cđa m¸y biÕn ¸p tù ngÉu;


U C  U T 220 110

0,5
UC
220

Sđm : Công suất định mức của máy biến áp đợc chọn.
S dmB

62,5
125MVA
0,5

Ta chọn đợc máy biến áp tự ngẫu loại ATTH có các thông số sau :
Sđm
UC
(MVA) (kV)

UT
(kV)

UH
(kV)

PN
(KW)
C-T

UN %
C-T

C-H

T-H

125

121

11

290

11

31

19

230

P0
(KW)

I0%

75

0,6

2.Kiểm tra quá tải máy biến áp :
a)Các máy biến áp nối bộ B1,B4 :
Vì 2 máy biến áp này đợc chọn với công suất lớn hơn hay bằng công suất
định mức của maý phát điện, mặt khác ta coi trong 24 h 2 bộ máy phát điện
máy biến áp luôn làm việc với phụ tải bằng phẳng nên ta không cần kiểm tra quá
tải.
Khi đó các máy phát điện phát hết công suất lên thanh góp, công suất tải
qua máy biến bộ :
S Bo S dmF

S td
20
62,5
58MVA
4
4

b)Các máy biến áp liên lạc B1,B2:
*Chế độ làm việc bình thờng :

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

16

Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

Phân bố dòng công suất chạy các phía cao, trung, hạ của các máy biến áp
liên lạc :
- Phía điện áp cao : S C

SVHT
2

- Phía điện áp trung : ST

SUT S bo
2

- Phía điện áp hạ : SH = ST + SC
Kết quả ta có bảng phân bố công suất cho các phía của máy biến áp liên lạc :
t(h)
SC(MVA)
ST(MVA)
SH(MVA)

0-4
43.91
6.157
50.06

4-6

43.91
6.157
50.06

6-8
40.531
6.157
46.688

8-10
52.431
6.157
58.588

10-12
39.588
17.875
57.463

12-14
45.538
17.875
63.413

14-18
59.219
15.532
74.750

18-20

69.625
8.500
78.125

20-24
33.925
8.500
42.425

Trong trờng hợp này máy biến áp tự ngẫu làm việc theo chế độ tải công suất
HC và HT nên để kiểm tra quá tải máy biến áp tự ngẫu ta xét thời điểm công
suất các phía là lớn nhất
t = 18 – 20 cã : SC = 69,625 MVA
ST = 8,5 MVA
SH = 78,125 MVA
Snt = .(SH + ST) = 0,5.86,625 =43,313 MVA  .STN®m = 0,5.125 = 62,5 MVA
Vậy máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.
*Chế độ sự cố :

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

17


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

-Sự cố bộ maý phát điện máy biến áp bên phía trung áp :
Lúc này toàn bộ công suất phụ tải điện áp trung do hai máy biến áp liên lạc

B1 và B2 đảm nhận chuyển công suất từ các máy phát F1,F2 và F3.
HT

ST

220kV

at1

110kV

at2

Đìêu kiện kiểmf1
tra : 2.kqtsc..Sf2
đmB STmaxf3
2.1,4.0,5.125 93,75
175 > 93,75
Thoả mÃn
Công suất tải phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu là :
1
93,75
S T .S T max
46,875MVA
2
2

Công suất tải phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu là :

3.S td max

1
1
3.20
S H (3.S Fdm 
 SUF min )  (3.62,5 
 12,375) 80,063MVA
2
4
2
4

Công suất tải phía cao áp của máy biến áp tù ngÉu lµ :
SC = SH – ST =80,063– 46,875 = 33,188 MVA
Lợng công suất thiếu cần phải phát về hƯ thèng lµ :
SthiÕu = SVHT - 2.SC-Sbo = 79,175 - 2. 33,188 - 58 = - 45,201MVA
 HÖ thèng vẫn làm việc ổn định

Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

18


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

- Sự cố hỏng 1 máy biến áp liên lạc :
HT

ST

220kV

at2

at1

110kV

B3

f2
f4
f1
f3
Điều kiện :
kqtsc.SđmB STmax Sbô
1,4.0,5.125 >93,75 58
87,5 > 35,75 MVA
Thoả mÃn
Công suất tải phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu là :
ST = STmax Sbô = 93,75 58= 35,75 MVA
Khả năng tải của MBA B2:
Stải=.kqt.SđmB2=1,4.0,5.125=87,5MVA
-Khả năng phát công suất lên phía hạ của MBA liên lạc B2:
S = 3.SFđm- 3.S Td max -S®fmin
4

= 3.62,5 -

2.20
4

- 12,375= 160,125 MVA > SHsc =87,5 MVA

Ta thấy nếu phát hết công suất của máy phát thì máy biến áp bị quá tải do
đó cần giảm công suất phát của máy phát.
Lợng công suất cần giảm S = 160,625-87,5 = 72,625MVA. Mỗi máy phải
giảm

72,625
24,208MVA
3

tức là giảm

24,208
.100 38,733% .
62,5

Với lợng giảm

này công suất phát của máy phát vẫn lớn hơn công suất kinh tế.
Vậy khi bị sự cố một máy biến áp liên lạc ta giảm công suất của máy phát
và vẫn đảm bảo cung cấp đủ công suất cho các phụ tải
Công suất tải phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu là :
SC = SH – ST = 87,5 – 35,75 = 52 MVA
Lợng công suất thiếu cần phải phát về hệ thèng lµ :
SthiÕu = SVHT –SC = 79,175 -52 = 27,175 MVA < SdtHT = 420 MVA
Sinh viên: Hoàng Sĩ HiƯp - Líp :TC§L

19


Đồ án môn học NMĐ

Trờng ĐHBK Hà Nội

Hệ thống vẫn làm việc ổn định
Nh vậy các máy biến áp ta chọn là đạt yêu cầu.
3.Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp :
Tổn thất điện năng trong m¸y biÕn ¸p bé :
A3 = P0.t +


PN.  S bo
S dmB 3





2

.t

Trong đó :
Sbo - là công suất của một bộ maý phát điện máy biến áp
t = 8760(h)
2

58 
 .8760
62
,5 


 AB3 = 0,059.8760 +0,245. 

=2365,113 MWh .

Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngÉu B1 vµ B2:
24

A = P0.T + 365. 
i 1

2
2
2

 SCi 
 STi 
 S Hi  
  PNT 
  PNH 
  t i
 PNC 
 SdmB1 
 SdmB1 

 SdmB1  


Trong ®ã:
PNC : Tỉn thÊt ngắn mạch trong cuộn dây cao áp (MW)
PNH : Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây hạ áp (MW)
PNT : Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây trung áp (MW)


PNC = 0,5.  PN (C  T ) 




PNT = 0,5.  PN ( C T ) 


PN ( C  H )  PN (T  H ) 

2


PN ( T  H )  PN ( C H ) 

2


 PN ( T  H )  PN ( C  H )

 PN ( C T ) 

2




PNH = 0,5. 
HƯ sè cã lỵi  =

220  110
220

= 0.5

Thay các giá trị vào ta tính đợc các giá trị sau :
PNC = 0,5. PN ( C T ) = 0,145 MW
PNT = 0,5. PN (C  T ) = 0,145 MW
 0,145  0,145

 0,29  =
2
0,5



PNH = 0,5.
AB1

=

0,87 MW

AB2

0
,075.876

0

=


3
6
1
25

= 1536,898MWh
Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Líp :TC§L

20