Tính toán phụ tải và cân bằng công suất chọn phương án nối dây

Trờng ĐHBK Hà Nội Khoa Điện Bộ môn Hệ Thống Điện Đồ án môn NMĐ
mục lục
lời mở đầu
chơng 1: Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
1.Chọn máy phát điện
2.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
3.Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện
chơng 2: Tính toán chọn máy biến áp
1.Chọn MBA cho phơng án I
2.Chọn MBA cho phơng án II
chơng 3: Tính toán kinh tế và xác định phơng án tối u
1. Tính cho phơng án I
2. Tính cho phơng án II
chơng 4:Tính toán ngắn mạch và chọn các thiết bị
1.Tính toán ngắn mạch
2.Chọn thiết bị phân phối
chơng 5: Chọn khí cụ điện
1. Chọn thanh góp, thanh dẫn
2. Chọn máy cắt, dao cách ly
3. Chọn cáp và kháng điện cho mạch 10.5 KV
4. Chọn máy biến áp đo lờng
5. Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng
Sinh Viên:Phạm văn Thảo
1

Trờng ĐHBK Hà Nội Khoa Điện Bộ môn Hệ Thống Điện Đồ án môn NMĐ
lời mở đầu
Điện năng đợc sản xuất từ các nhà máy và đợc truyền tải đến các hộ tiêu dùng nhờ
các trạm biến áp. Nhà máy điện và các trạm biến áp là khâu không thể thiếu trong hệ
thống điện . Cùng với sự phát triển của hệ thống năng lợng quốc gia, ở nớc ta hệ thống
điện cũng phát triển với nhiều nhà máy và trạm biến áp với công suất lớn. Việc giải

quyết đúng đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật trong thiết kế, xây dựng và vận hành nhà máy
điện sẽ mang lại những lợi ích không nhỏ đối với nền kinh tế nói chung và hệ thống
điện nói riêng. Muốn giải quyết tốt các vấn đề đã nêu cần có những hiểu biết toàn diện,
sâu sắc về nhà máy điện.
Sau quá trình học tập nghiên cứu ở trờng, tôi đợc thầy cô giáo giao nhiệm vụ thiết
kế phần Điện của nhà máy điện. Do thời gian ít , trình độ còn nhiều hạn chế mặc dù đã
cố gắng với tất cả khả năng của mình nhng chắc chắn sẽ có nhiều thiếu sót trong khi
thiết kế. Vì vậy tôi rất mong đợc sự giúp đỡ và góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để
đồ án của tôi đợc hoàn chỉnh.

Tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo Bộ môn Hệ thống điện đã
tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành bản đồ án này.
Sinh Viên:Phạm văn Thảo
2

Trờng ĐHBK Hà Nội Khoa Điện Bộ môn Hệ Thống Điện Đồ án môn NMĐ
Chơng 2
Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
chọn phơng án nối dây
Để đảm bảo chất lợng điện năng , tại mỗi thời điểm công suất do các nhà điện
phát ra phải hoàn toàn cân bằng với công suất tiêu thụ " kể cả công suất tổn thất . Nh
vậy việc tính toán phụ tải và cân bằng công suất trong hệ thống điện là một điều vô
cùng quan trọng .
Trong thực tế , mức tiêu thụ điện năng tại các phụ tải luôn thay đổi theo thời
gian, do đó việc nắm đợc qui luật này , tức là tìm đợc dạng đồ thị phụ tải là một điều
vô cùng quan trọng đối với ngời thiết kế và vận hành bởi vì nhờ có đồ thị phụ tải mà có
thể lựa chọn đợc phơng án, sơ đồ nối điện phù hợp . Để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế -
kỹ thuật nâng cao độ tin cậy cung cấp điện . ngoài ra đồ thị phụ tải còn cho phép chọn
đúng dung lợng máy biến áp , phân bố đợc tối u công suất giữa các nhà máy điện hoặc
giữa các tổ máy trong một nhà máy điện.

I. Chọn máy phát điện
Thiết bị điện chiếm vị trí quan trọng nhất trong nhà máy điện là máy phát điện ,
nó trực tiếp biến đổi cơ năng thành điện năng.Ngoài điều chỉnh công suất của mình ,
máy phát điện còn giữ vai trò quan trọng trong công việc đảm bảo chất điện năng.
Dựa vào nhiệm vụ thiết kế và số liệu ban đầu của nhà máy nhiệt điện ngng hơi
gồm 4 tổ máy mỗi tổ máy có công suất P = 100 MW, điện áp định mức 10,5kV. Theo
tài liệu tham khảo chọn máy phát điện có ký hiệu : TB-100-2 (Sách thiết kế mạng và
hệ thống điện Bộ môn Hệ Thống Điện) có các thông số sau:
Bảng 1.1
S
MVA
P
MW
U
kV
Cos
I
kA
X"
D
X'
D
X
D
62,5 50 10,5 0,8 3,437 0,1336 0,1786 1,4036
II. Tính phụ tải và cân bằng công suất
Sinh Viên:Phạm văn Thảo
3

Trờng ĐHBK Hà Nội Khoa Điện Bộ môn Hệ Thống Điện Đồ án môn NMĐ

Để chọn dung lợng và tính toán tổn thất trong máy biến áp cần thiết lập đồ thị phụ tải
ngày của nhà máy. Máy biến áp đợc chọn theo công suất biểu kiến , mặt khác hệ số
cos các cấp khác nhau nên cân bằng công suất đợc tính theo công suất biểu kiến . Sau
đây tiến hành tính công suất các cấp của nhà máy.
Công thức chung để tính tính toán công suất nh sau:
S =

cos.100
%p
P
max
( 1 - 1)
Trong đó : S - Công suất biểu kiến của phụ tải ở từng cấp
P
max
- công suất cực đại
P% - Công suất tính theo phần trăm công suất cực đại.
cos - hệ số công suất phụ tải.
1. Đồ thi phụ tải toàn nhà máy:
Bỏ qua tổn thất của các máy biến áp điện lực và các biến áp tự dùng , phụ tải nhà
máy theo thời gian xác định là :
S
(t)
=
.100
%S
S
đặt
với S
đặt

= 312,5 MVA
Kết quả tính theo công thức đợc ghi bảng sau :
Bảng 1.2
t(h)
0 ữ7 7ữ15 15ữ21 21ữ24
S%
80 90 100 75
S(MVA)
250 281,25 312,5 234,375
Sinh Viên:Phạm văn Thảo
4

352,5
423
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
22 24
S
NM
(MVA)
t(
h)
399,5
475
450
425
400
375
350
325
300

470
329
Trờng ĐHBK Hà Nội Khoa Điện Bộ môn Hệ Thống Điện Đồ án môn NMĐ
2. Đồ thị phụ tải điện áp máy phát (10.5kV) :
Đồ thị phụ tải máy phát xác định nh trên với :
P
max
= 8 MW, cos = 0,87
Kết quả tính đợc ghi trong bảng sau :
Bảng 1.3
t(h)
0 ữ8 8ữ15 15ữ21 21ữ24
P%
65 80 100 70
S(MVA)
5,977 7,356 9,195 6,44
3 .Đồ thị phụ tải tự dùng:
Đồ thị phụ tải tự dùng xác định theo công thức sau :
S
td
= .S
nm
.(0,4 + 0,6.
nm
s
ts )(
) ( 1- 2 )
Trong đó S
td
: Công suất tự dùng .

S
nm
: Công suất đặt toàn nhà máy
S(t) : Công suất phát toàn nhà máy tại thởi điểm t
: Phần trăm điện tự dùng. NM đợc thiết kế là nhà máy nhiết điện
với hệ số tự dùng là 8%
Kết quả tính đợc ghi trong bảng sau :
Sinh Viên:Phạm văn Thảo
5

Biểu đồ công suất phát toàn nhà máy điện
Biểu đồ phụ tải điện áp máy phát
8.7
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
S
UF
(MVA)
t(h)
11.6
16
14
12
10
8
6
4
2
12.325
9.425
14.5