Download miễn phí Đề tài Tính toán phụ tải và cân bằng công suất Chọn máy phát điện
Để đảm bảo vận hành an toàn , tại mỗi thời điểm điện năng do các nhà máy phát điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ ở các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng.
Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay đổi. Việc nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn được các phương án nối điện hợp lý , đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật , nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra dựa vào đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất các máy biến áp và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy và phân bố công suất giữa các nhà máy điện với nhau.
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
loại TÄệ có các thông số cho trong bảng 2-4.
* MBA nối bộ bên cao áp:
Công suất định mức của MBA nối bộ bên cao cũng được chọn theo điều kiện như MBA bộ bên trung. Tra TL2, bảng 2.6 ta chọn được MBA loại TÄệ có các thông số cho trong bảng 2-4.
2. Chọn MBA tự ngẫu liên lạc:
Công suất định mức của MBA tự ngẫu được chọn như phương án I.
Bảng 2-4
CCấp điện áp (kV)
Loại
Sđm
(MVA)
Điện áp cuộn dây
Tổn thất công suất
(kW)
UN%
II0%
CC
TT
HH
DP0
DPN
CC-T
CC-H
TT-H
CC-T
CC-H
TT-H
110
TÄệ
80
1121
_-
110,5
770
_-
3310
_-
_-
110,5
_-
00,55
220
TÄệ
80
2242
_-
110,5
880
_-
3320
_-
_-
111
_-
00,6
220
ATÄệTH
160
2230
1121
111
885
_380
_-
_-
111
332
220
00,5
3. Kiểm tra khả năng tải của MBA khi sự cố:
a. Phân bố công suất cho các MBA:
Quy ước: chiều của dương công suất là chiều đi từ MF tới thanh góp đối với MBA hai cuộn dây và đi từ phía hạ tới phía cao và trung đối với MBA tự ngẫu.
* MBA bộ hai dây quấn: luôn cho vận hành bằng phẳng.
Dòng công suất truyền tải qua các cuộn dây của MBA:
MVA
* MBA tự ngẫu:
- Dòng công suất qua cuộn cao :
- Dòng công suất qua cuộn trung:
- Dòng công suất qua cuộn hạ:
Tính cho các khoảng thời gian , kết quả thu được cho trong bảng sau:
Bảng 2-5
Thời gian
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
SC(MVA)
23,451
26,881
30,521
20,616
30,941
37,363
27,091
23,641
ST(MVA)
1,826
5,066
14,771
18,006
27,706
21,241
11,531
8,036
SH(MVA)
25,277
31,947
45,292
38,622
58,637
58,637
38,622
31,947
b. Kiểm tra quá tải của MBA trong các trường hợp sự cố:
* Một trường hợp sự cố nặng nề nhất: khi phụ tải phía trung đạt cực đại
Khi phụ tải phía trung đạt cực đại, theo tính toán ở chương I:
MVA ;STNM=280MVA; SUF=10,7MVA;
STD= 4,048MVA; SVHT = 135,58MVA
+ Sự cố hỏng một MBA hai cuộn dây bên trung (hỏng B1):
- Điều kiện kiểm tra quá tải của MBA tự ngẫu:
Trong đó: - hệ số quá tải sự cố cho phép, =1,4.
Như vậy:
Vậy điều kiện quá tải được thỏa mãn.
*) Phân bố công suất cho các phía của MBA tự ngẫu:
Công suất qua cuộn trung:
=0,5.129,4=64,7MVA
Công suất qua cuộn hạ:
=0,5.75-0,5.10,7-0,25.4,048=31,138MVA
Công suất qua cuộn cao:
=31,138-64,7=-33,562MVA
Ta thấy: MVA
Xét tỷ số:
Như vậy trong trường hợp sự cố này, đối với MBA tự ngẫu, công suất truyền từ phía hạ và phía cao sang phía trung. Cuộn trung có công suất lớn nhất không bị quá tải cho nên MBA không bị quá tải.
- Công suất truyền về hệ thống bị thiếu một lượng:
Sthiếu=MVA
So với công suất dự trữ của hệ thống:
MVA
Ta thấy lượng công suất thiếu nhỏ hơn lượng công suất dự trữ. Vậy hệ thống vẫn làm việc ổn định khi sự cố xảy ra.
+ Sự cố hỏng một MBA liên lạc (hỏng T2)
- Điều kiện kiểm tra quá tải:
Thay số: 1,4.0,5.160+73,988=185,988MVA>
Vậy điều kiện quá tải được thỏa mãn.
- Phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA T1:
Công suất qua cuộn trung:
55,412MVA
Công suất qua cuộn hạ:
63,288MVA
Công suất qua cuộn cao:
=7,876MVA
Ta thấy:
- Công suất truyền về hệ thống bị thiếu một lượng:
Sthiếu = =53,986MVA
So với công suất dự trữ của hệ thống:
MVA
Ta thấy lượng công suất thiếu nhỏ hơn lượng công suất dự trữ. Vậy hệ thống vẫn làm việc ổn định khi sự cố xảy ra.
* Xét trường hợp sự cố khi phụ tải phía trung đạt cực tiểu
Khi phụ tải phía trung đạt cực tiểu, theo tính toán ở chương I: MVA; STNM=210MVA; SUF=8,03MVA;STD=3.44MVA; SVHT = 120,89MVA.
+ Sự cố hỏng một MBA hai cuộn dây bên trung (hỏng B1):
Do điều kiện quá tải của MBA đó được thỏa mãn ở trường hợp phụ tải trung áp cực đại nên không cần kiểm tra trong trường hợp phụ tải trung áp cực tiểu.
- Phân bố công suất cho các phía của MBA tự ngẫu:
Công suất qua cuộn trung:
38,82MVA
Công suất qua cuộn hạ:
70,125MVA
Công suất qua cuộn cao:
=31,035MVA
Ta thấy:
Do cuộn hạ có công suất lớn nhất không bị quá tải nên MBA không bị quá tải.
- Công suất truyền về hệ thống bị thiếu một lượng:
Sthiếu = =-15,168MVA
Dấu “-“ thể hiện nhà máy truyền về hệ thống lượng công suất là 15,168MVA
+ Sự cố hỏng một MBA liên lạc (hỏng T2)
- Phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA T1:
Công suất qua cuộn trung:
3,652MVA
Cụng suất qua cuộn hạ:
66,11MVA
Cụng suất qua cuộn cao:
=62,458MVA
Ta thấy: MVA
Do cuộn hạ có công suất lớn nhất không bị quá tải nên MBA không bị quá tải.
- Công suất truyền về hệ thống bị thiếu một lượng:
Sthiếu = =-15,556MVA
Dấu “-“ thể hiện nhà máy truyền về hệ thống lượng công suất 15.556MVA.
4. Tính toán tổn thất điện năng trong MBA
1. Tính toán tổn thất điện năng trong MBA hai cuộn dõy:
Do các MBA hai cuộn dây vận hành với đồ thị phụ tải bằng phẳng nên tổn thất trong các MBA được tính theo công thức:
- Tổn thất điện năng trong MBA hai cuộn dây phía trung áp: như đã tính ở phương án I
=2935,98 MWh
- Tổn thất điện năng trong MBA hai cuộn dây phía cao áp:
=3098,5 MWh
2. Tính tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu:
Tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu của phương án 2 tính tương tự như ở phương án 1.
Phân bố công suất cho máy biến áp tự ngẫu:
- Tổn thất điện năng do tổn thất công suất không tải gây ra:
- Tổn thất điện năng do tổn thất công suất ngắn mạch gây ra:
Kết quả thu được cho trong bảng 2-6
Bảng 2-6
Thời gian
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
Tổng
744,6
1266
142,94
39,4
70,73
34,39
106,11
66,13
30,13
31,6
Tổng tổn thất điện năng trong MBA của phương án II:
=2.1266+2935,98+3098,5
=8566,48MWh
CHƯƠNG IV
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
4.1. PHƯƠNG ÁN I
4.1.1. Chọn điểm ngắn mạch
Mục đích của việc tính toán dòng ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện và dây dẫn theo tiêu chuẩn ổn định nhiệt và ổn định động. Vì vậy phải chọn điểm ngắn mạch sao cho dòng ngắn mạch qua các khí cụ điện và dây dẫn là lớn nhất. Với sơ đồ của phương án I, ta chọn các điểm ngắn mạch như sau:
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía cao áp, chọn điểm ngắn mạch N1, nguồn cấp là các MF của NM và hệ thống.
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía trung áp, chọn điểm ngắn mạch N2, nguồn cấp là các MF của NM và hệ thống.
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ mạch MF, chọn điểm ngắn mạch N3 hay :
+ Đối với N3: nguồn cấp là hệ thống và các MF của NM, ngoại trừ MF F1.
+ Đối với : nguồn cấp chỉ là MF F1.
Trong hai điểm ngắn mạch này, giá trị dòng ngắn mạch tại điểm nào lớn hơn sẽ được dùng để chọn khí cụ điện và dây dẫn.
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch tự dùng, phụ tải địa phương, chọn điểm ngắn mạch N4, nguồn cấp là các MF của nhà máy và hệ thống. Dễ thấy:
Sơ đồ chọn điểm ngắn mạch:
3.1.2. Lập sơ đồ thay thế:
1. Chọn các đại lượng cơ bản:
- Công suất cơ bản: Scb = 100MVA.
- Điện áp cơ bản: + Cấp 220kV: = 230kV
+ Cấp 110kV: = 115kV
+ Cấp 10,5kV: = 10,5kV
2.Tính điện kháng của các phần tử:
* Điện kháng hệ thống:
0,033 W
* Máy phát điện:
Với : điện kháng siêu quá độ của MF, = 0,146.
Vậy: W
* Đường dây: chiều dài L = 92km.
Điện kháng đơn vị của dây dẫn này lấy là: x0 = 0,4 W/km.
=0,0347 W
* MBA:
- MBA hai cuộn dây nối bộ bên trung áp:
Trong đó: - điện áp ngắn mạch của MBA, cho dưới dạng phần trăm, = 10,5%.
Như vậy: =0,131 W
- MBA tự ngẫu:
Để tính được điện kháng các cuộn dây trong MBA ta phải tính được điện áp n...
* MBA nối bộ bên cao áp:
Công suất định mức của MBA nối bộ bên cao cũng được chọn theo điều kiện như MBA bộ bên trung. Tra TL2, bảng 2.6 ta chọn được MBA loại TÄệ có các thông số cho trong bảng 2-4.
2. Chọn MBA tự ngẫu liên lạc:
Công suất định mức của MBA tự ngẫu được chọn như phương án I.
Bảng 2-4
CCấp điện áp (kV)
Loại
Sđm
(MVA)
Điện áp cuộn dây
Tổn thất công suất
(kW)
UN%
II0%
CC
TT
HH
DP0
DPN
CC-T
CC-H
TT-H
CC-T
CC-H
TT-H
110
TÄệ
80
1121
_-
110,5
770
_-
3310
_-
_-
110,5
_-
00,55
220
TÄệ
80
2242
_-
110,5
880
_-
3320
_-
_-
111
_-
00,6
220
ATÄệTH
160
2230
1121
111
885
_380
_-
_-
111
332
220
00,5
3. Kiểm tra khả năng tải của MBA khi sự cố:
a. Phân bố công suất cho các MBA:
Quy ước: chiều của dương công suất là chiều đi từ MF tới thanh góp đối với MBA hai cuộn dây và đi từ phía hạ tới phía cao và trung đối với MBA tự ngẫu.
* MBA bộ hai dây quấn: luôn cho vận hành bằng phẳng.
Dòng công suất truyền tải qua các cuộn dây của MBA:
MVA
* MBA tự ngẫu:
- Dòng công suất qua cuộn cao :
- Dòng công suất qua cuộn trung:
- Dòng công suất qua cuộn hạ:
Tính cho các khoảng thời gian , kết quả thu được cho trong bảng sau:
Bảng 2-5
Thời gian
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
SC(MVA)
23,451
26,881
30,521
20,616
30,941
37,363
27,091
23,641
ST(MVA)
1,826
5,066
14,771
18,006
27,706
21,241
11,531
8,036
SH(MVA)
25,277
31,947
45,292
38,622
58,637
58,637
38,622
31,947
b. Kiểm tra quá tải của MBA trong các trường hợp sự cố:
* Một trường hợp sự cố nặng nề nhất: khi phụ tải phía trung đạt cực đại
Khi phụ tải phía trung đạt cực đại, theo tính toán ở chương I:
MVA ;STNM=280MVA; SUF=10,7MVA;
STD= 4,048MVA; SVHT = 135,58MVA
+ Sự cố hỏng một MBA hai cuộn dây bên trung (hỏng B1):
- Điều kiện kiểm tra quá tải của MBA tự ngẫu:
Trong đó: - hệ số quá tải sự cố cho phép, =1,4.
Như vậy:
Vậy điều kiện quá tải được thỏa mãn.
*) Phân bố công suất cho các phía của MBA tự ngẫu:
Công suất qua cuộn trung:
=0,5.129,4=64,7MVA
Công suất qua cuộn hạ:
=0,5.75-0,5.10,7-0,25.4,048=31,138MVA
Công suất qua cuộn cao:
=31,138-64,7=-33,562MVA
Ta thấy: MVA
Xét tỷ số:
Như vậy trong trường hợp sự cố này, đối với MBA tự ngẫu, công suất truyền từ phía hạ và phía cao sang phía trung. Cuộn trung có công suất lớn nhất không bị quá tải cho nên MBA không bị quá tải.
- Công suất truyền về hệ thống bị thiếu một lượng:
Sthiếu=MVA
So với công suất dự trữ của hệ thống:
MVA
Ta thấy lượng công suất thiếu nhỏ hơn lượng công suất dự trữ. Vậy hệ thống vẫn làm việc ổn định khi sự cố xảy ra.
+ Sự cố hỏng một MBA liên lạc (hỏng T2)
- Điều kiện kiểm tra quá tải:
Thay số: 1,4.0,5.160+73,988=185,988MVA>
Vậy điều kiện quá tải được thỏa mãn.
- Phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA T1:
Công suất qua cuộn trung:
55,412MVA
Công suất qua cuộn hạ:
63,288MVA
Công suất qua cuộn cao:
=7,876MVA
Ta thấy:
- Công suất truyền về hệ thống bị thiếu một lượng:
Sthiếu = =53,986MVA
So với công suất dự trữ của hệ thống:
MVA
Ta thấy lượng công suất thiếu nhỏ hơn lượng công suất dự trữ. Vậy hệ thống vẫn làm việc ổn định khi sự cố xảy ra.
* Xét trường hợp sự cố khi phụ tải phía trung đạt cực tiểu
Khi phụ tải phía trung đạt cực tiểu, theo tính toán ở chương I: MVA; STNM=210MVA; SUF=8,03MVA;STD=3.44MVA; SVHT = 120,89MVA.
+ Sự cố hỏng một MBA hai cuộn dây bên trung (hỏng B1):
Do điều kiện quá tải của MBA đó được thỏa mãn ở trường hợp phụ tải trung áp cực đại nên không cần kiểm tra trong trường hợp phụ tải trung áp cực tiểu.
- Phân bố công suất cho các phía của MBA tự ngẫu:
Công suất qua cuộn trung:
38,82MVA
Công suất qua cuộn hạ:
70,125MVA
Công suất qua cuộn cao:
=31,035MVA
Ta thấy:
Do cuộn hạ có công suất lớn nhất không bị quá tải nên MBA không bị quá tải.
- Công suất truyền về hệ thống bị thiếu một lượng:
Sthiếu = =-15,168MVA
Dấu “-“ thể hiện nhà máy truyền về hệ thống lượng công suất là 15,168MVA
+ Sự cố hỏng một MBA liên lạc (hỏng T2)
- Phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA T1:
Công suất qua cuộn trung:
3,652MVA
Cụng suất qua cuộn hạ:
66,11MVA
Cụng suất qua cuộn cao:
=62,458MVA
Ta thấy: MVA
Do cuộn hạ có công suất lớn nhất không bị quá tải nên MBA không bị quá tải.
- Công suất truyền về hệ thống bị thiếu một lượng:
Sthiếu = =-15,556MVA
Dấu “-“ thể hiện nhà máy truyền về hệ thống lượng công suất 15.556MVA.
4. Tính toán tổn thất điện năng trong MBA
1. Tính toán tổn thất điện năng trong MBA hai cuộn dõy:
Do các MBA hai cuộn dây vận hành với đồ thị phụ tải bằng phẳng nên tổn thất trong các MBA được tính theo công thức:
- Tổn thất điện năng trong MBA hai cuộn dây phía trung áp: như đã tính ở phương án I
=2935,98 MWh
- Tổn thất điện năng trong MBA hai cuộn dây phía cao áp:
=3098,5 MWh
2. Tính tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu:
Tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu của phương án 2 tính tương tự như ở phương án 1.
Phân bố công suất cho máy biến áp tự ngẫu:
- Tổn thất điện năng do tổn thất công suất không tải gây ra:
- Tổn thất điện năng do tổn thất công suất ngắn mạch gây ra:
Kết quả thu được cho trong bảng 2-6
Bảng 2-6
Thời gian
0-6
6-8
8-12
12-14
14-18
18-20
20-22
22-24
Tổng
744,6
1266
142,94
39,4
70,73
34,39
106,11
66,13
30,13
31,6
Tổng tổn thất điện năng trong MBA của phương án II:
=2.1266+2935,98+3098,5
=8566,48MWh
CHƯƠNG IV
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
4.1. PHƯƠNG ÁN I
4.1.1. Chọn điểm ngắn mạch
Mục đích của việc tính toán dòng ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện và dây dẫn theo tiêu chuẩn ổn định nhiệt và ổn định động. Vì vậy phải chọn điểm ngắn mạch sao cho dòng ngắn mạch qua các khí cụ điện và dây dẫn là lớn nhất. Với sơ đồ của phương án I, ta chọn các điểm ngắn mạch như sau:
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía cao áp, chọn điểm ngắn mạch N1, nguồn cấp là các MF của NM và hệ thống.
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía trung áp, chọn điểm ngắn mạch N2, nguồn cấp là các MF của NM và hệ thống.
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ mạch MF, chọn điểm ngắn mạch N3 hay :
+ Đối với N3: nguồn cấp là hệ thống và các MF của NM, ngoại trừ MF F1.
+ Đối với : nguồn cấp chỉ là MF F1.
Trong hai điểm ngắn mạch này, giá trị dòng ngắn mạch tại điểm nào lớn hơn sẽ được dùng để chọn khí cụ điện và dây dẫn.
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch tự dùng, phụ tải địa phương, chọn điểm ngắn mạch N4, nguồn cấp là các MF của nhà máy và hệ thống. Dễ thấy:
Sơ đồ chọn điểm ngắn mạch:
3.1.2. Lập sơ đồ thay thế:
1. Chọn các đại lượng cơ bản:
- Công suất cơ bản: Scb = 100MVA.
- Điện áp cơ bản: + Cấp 220kV: = 230kV
+ Cấp 110kV: = 115kV
+ Cấp 10,5kV: = 10,5kV
2.Tính điện kháng của các phần tử:
* Điện kháng hệ thống:
0,033 W
* Máy phát điện:
Với : điện kháng siêu quá độ của MF, = 0,146.
Vậy: W
* Đường dây: chiều dài L = 92km.
Điện kháng đơn vị của dây dẫn này lấy là: x0 = 0,4 W/km.
=0,0347 W
* MBA:
- MBA hai cuộn dây nối bộ bên trung áp:
Trong đó: - điện áp ngắn mạch của MBA, cho dưới dạng phần trăm, = 10,5%.
Như vậy: =0,131 W
- MBA tự ngẫu:
Để tính được điện kháng các cuộn dây trong MBA ta phải tính được điện áp n...