Thiết kế nhà máy điện nhiệt điện gồm 4 tổ máy mỗi tổ có công suất 50 MW

lêi më ®Çu Trong qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i hãa ®Êt n­íc, ngµnh n¨ng l­îng lµ mét ngµnh c«ng nghiÖp quan träng. Nhu cÇu sö dông n¨ng l­îng ngµy cµng nhiÒu, do vËy lu«n ®­îc ­u tiªn ph¸t triÓn hµng ®Çu. Nhµ m¸y ®iÖn lµ mét phÇn kh«ng thÓ thiÕu trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®iÖn n¨ng cña ngµnh n¨ng l­îng. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña ngµnh n¨ng l­îng nãi chung viÖc x©y dùng c¸c nhµ m¸y ®iÖn vµ hßa vµo c¸c hÖ thèng ®iÖn sÏ n©ng cao tÝnh ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc cho c¸c hé tiªu thô v× chóng hç trî nhau khi cã sù cè mét nhµ m¸y ®iÖn nµo ®ã. §ång thêi n©ng cao chÊt l­îng ®iÖn n¨ng c«ng suÊt truyÒn t¶i, gi¶m tæn thÊt ®iÖn n¨ng vµ ®¸p øng yªu cÇu vÒ chØ tiªu kinh tÕ, kü thuËt ®Ò ra cña ngµnh n¨ng l­îng. Sau khi häc xong m«n häc “PhÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p” em ®­îc giao nhiÖm vô thiÕt kÕ ®å ¸n m«n häc nhµ m¸y ®iÖn nhiệt ®iÖn gåm 4 tæ m¸y mçi tæ cã c«ng suÊt 50 MW ThiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn lµ mét m¶ng ®Ò tµi rÊt lín ®ßi hái nhiÒu vÒ tr×nh ®é chuyªn m«n do vËy trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ ®å ¸n em kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, em mong ®­îc sù chØ b¶o h­íng dÉn gãp ý nhËn xÐt cña c¸c thÇy gi¸o ®Ó em hoµn thµnh tèt nhiÖm vô ®­îc giao. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy ®· tËn t×nh gi¶ng dËy vµ gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh häc tËp. Ch­¬ng I tÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt I. Chän m¸y ph¸t ®iÖn Nhµ m¸y ®iÖn gåm 4 tæ m¸y mçi tæ 50MW. Ta sÏ chän c¸c m¸y ph¸t ®iÖn cïng lo¹i, tua bin h¬i kiÓu: TBf - 50 - 2 cã c¸c tham sè theo b¶ng sau: Lo¹i m¸y ph¸t Th«ng sè ®Þnh møc §iÖn kh¸ng t­¬ng ®èi N (v/ph) S (MVA) P (MW) U (kV) Cos j I (kA) x”d xd’ xd TBf.50.2 3000 62,5 50 10,5 0,8 5,78 0,135 0,3 1,84 II. TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt Tõ b¶ng biÕn thiªn c«ng suÊt ngµy ta x©y dùng ®å thÞ phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p theo c«ng thøc: P(t)= S(t)= (1.1) Trong ®ã : S(t) – Lµ c«ng suÊt biÓu kiÕn cña phô t¶i t¹i thêi ®iÓm t. P(t) – Lµ c«ng suÊt t¸c dông cña phô t¶i t¹i thêi ®iÓm t. Cosφ – HÖ sè c«ng suÊt phô t¶i. 1. §å thÞ phô t¶i toµn nhµ m¸y: Pmax = 50 x4 = 200 MW ; cosj = 0,8 Dùa vµo ®å thÞ P% cña nhµ m¸y ta tÝnh ®­îc phô t¶i cña nhµ m¸y KÕt qu¶ tÝnh to¸n ghi trong b¶ng sau t (giê) 0 ¸ 8 8 ¸ 12 12 ¸ 14 14¸ 20 20 ¸ 24 P % 70 90 100 85 70 PNM (t) MW 140 180 200 170 140 SNM (t) MVA 175 225 250 212,5 175 §å thÞ phô t¶i toµn nhµ m¸y: t(h) 225 250 212,5 175 SNM(t) MVA 175 2. TÝnh to¸n phô t¶i tù dïng : C«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : Std(t) = Stdmax Trong ®ã : a : HÖ sè c«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y a = 7%. S®m NM: C«ng suÊt ®Æt cña toµn nhµ m¸y . S NM: C«ng suÊt nhµ m¸y ph¸t ra t¹i thêi ®iÓm t. Ta cã b¶ng biÕn thiªn c«ng suÊt tù dïng nh­ sau: t (giê) 0 ¸ 8 8 ¸ 12 12 ¸ 14 14 ¸ 20 20 ¸ 24 P% 70 90 100 85 70 SNM (t) MVA 175 225 250 212,5 175 S td (t) MVA 14,15 16,2 17,3 15,7 14,15 Std(t) MVA Tõ b¶ng ph©n bè c«ng suÊt trªn ta vÏ ®­îc ®å thÞ phô t¶i tù dïng nh­ sau: 20 15,7 17,3 16,2 14,15 14,15 15 10 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 3. TÝnh to¸n phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t : Theo bµi ra ta cã : Pmax = 9,2(MW) ; cosj = 0,8. Ta cã : C¨n cø vµo b¶ng biÕn thiªn c«ng suÊt phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t vµ ¸p dông c«ng thøc (1 – 1) ta cã b¶ng ph©n bè c«ng suÊt sau: t (giê) 0 ¸ 6 6 ¸ 10 10 ¸ 14 14¸ 18 18 ¸ 24 P% 55 80 100 90 65 P UF (t) MW 5,06 7,4 9,2 8,3 6 S UF (t) MVA 6,33 9,2 11,5 10,4 7,5 Tõ b¶ng ph©n bè c«ng suÊt trªn ta vÏ ®­îc ®å thÞ phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t nh­ sau : SUF(t) MVA 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 6,33 9,2 11,5 10,4 7,5 4. TÝnh to¸n phô t¶i trung ¸p : Theo bµi ra ta cã : Pmax = 95 MW; cosj = 0,8. C¨n cø vµo b¶ng biÕn thiªn c«ng suÊt phô t¶i trung ¸p vµ ¸p dông c«ng thøc (1 – 1) ta cã b¶ng ph©n bè c«ng suÊt sau: t (giê) 0 ¸ 4 4 ¸ 10 10 ¸ 14 14¸ 18 18 ¸ 24 P% 70 85 95 100 75 P UT (t) MW 66,5 80,75 90,25 95 71,25 S UT (t) MVA 83,13 100,94 112,81 118,75 89,06 Tõ b¶ng ph©n bè c«ng suÊt trªn ta vÏ ®­îc ®å thÞ phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p trung ¸p nh­ sau : 83,13 100,94 112,81 118,755 89,06 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 50 100 150 5. TÝnh to¸n c«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng : C«ng suÊt ph¸t vÏ hÖ thèng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau : SHT (t) = SNM(t) - [SUF(t) + SUT (t) + STD(t)] Tõ c«ng thøc trªn ta cã b¶ng c©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y nh­ sau: t (giê) 0 ¸ 4 4 ¸ 6 6 ¸ 8 8 ¸ 10 10¸ 12 12¸ 14 14¸ 18 18 ¸ 20 20 ¸ 24 SNM(t) 175 175 175 225 225 250 212,5 212,5 175 STD(t) 14,15 14,5 14,15 16,2 16,2 17,3 15,7 15,7 15,7 SUT(t) 83,13 100,94 100,94 100,94 112,81 112,81 118,75 89,06 89,06 SUF(t) 6,33 6,33 9,2 9,2 11,5 11,5 10,4 7,5 7,5 SVHT(t) 71,4 53,58 50,71 98,66 84,5 108,4 67,65 100,24 64,29 Tõ b¶ng ph©n bè c«ng suÊt trªn ta vÏ ®­îc ®å thÞ phô t¶i ph¸t vÒ hÖ thèng nh­ sau : SVHT(t) MVA 71,4 53,58 50,71 98,66 84,5 108,4 67,65 100,24 64,29 25 50 75 100 t(h) t(h) Std SVHT SUT S(t) MVA 175 83,13 100,94 112,81 118,75 89,06 14,15 14,15 16,2 17,3 15,7 71,4 53,58 50,71 98,66 84,5 108,4 67,65 100,24 64,29 SNM 6,33 9,2 11,5 10,4 7,5 SUF Ta cã ®å thÞ phô t¶i tæng hîp cña toµn nhµ m¸y : NhËn xÐt chung - Phô t¶i ®iÖn ¸p trung cùc ®¹i lµ: 118,75 (MVA) chiÕm c«ng suÊt ph¸t cña toµn nhµ m¸y. - Phô t¶i cùc ®¹i ph¸t vÒ hÖ thèng lµ: 108,4 (MVA) chiÕm - Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t cùc ®¹i lµ : 11,5(MVA) chiÕm * Nh­ vËy nhµ m¸y ®ñ kh¶ n¨ng cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p vµ ph¸t c«ng suÊt vÒ hÖ thèng. - CÊp ®iÖn ¸p cao 220kV trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt nªn dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµm liªn l¹c lµ m¸y biÕn ¸p tù ngÉu sÏ cã lîi h¬n so víi m¸y biÕn ¸p 3 d©y quÊn. - Kh¶ n¨ng ph¸t triÓn cña nhµ m¸y phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ vÞ trÝ nhµ m¸y, ®Þa bµn phô t¶i, nguån nhiªn liÖu… Riªng vÒ phÇn ®iÖn nhµ m¸y hoµn toµn cã kh¶ n¨ng ph¸t triÓn thªm phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p s½n cã. III – Chän ph­¬ng ¸n nèi d©y cho nhµ m¸y. ViÖc chän s¬ ®å nèi d©y chÝnh cña nhµ m¸y ®iÖn lµ mét kh©u quan träng trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ cu¶ nhµ m¸y ®iÖn. V× vËy ph¶i nghiªn cøu kü nhiÖm vô thiÕt kÕ, n¾m v÷ng c¸c sè liÖu ban ®Çu, c¸c ph­¬ng ¸n ph¶i ®¶m b¶o cung cÊp liªn tôc cho c¸c hé tiªu thô vµ ph¶i kh¸c nhau vÒ c¸ch ghÐp nèi m¸y biÕn ¸p, vÒ sè l­îng, dung l­îng cña m¸y biÕn ¸p, vÒ sè l­îng m¸y ph¸t ®iÖn ghÐp bé víi m¸y biÕn ¸p. S¬ ®å l­íi ®iÖn chÝnh gi÷a c¸c cÊp ®iÖn ¸p cña mét ph­¬ng ¸n dùa trªn c¬ së nh»m tho¶ m·n c¸c yªu cÇu kü thuËt sau: - Sè l­îng m¸y ph¸t ®iÖn nèi vµo thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sao cho khi ngõng lµm viÖc mét m¸y ph¸t th× c¸c m¸y cßn l¹i vÉn ph¶i ®¶m b¶o ®ñ cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t vµ phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p phÝa trung. - C«ng suÊt mçi bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p kh«ng ®­îc lín h¬n d÷ tr÷ quay cña hÖ thèng. - Khi phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t nhá ®Ó cung cÊp cho nã cã thÓ lÊy rÏ nh¸nh tõ c¸c bé m¸y ph¸t - m¸y biÕn ¸p, nh­ng c«ng suÊt rÏ nh¸nh kh«ng ®­îc v­ît qu¸ 15% c«ng suÊt cña bé. Theo bµi ra ta cã: nªn ta kh«ng sö dông thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t. - Kh«ng nªn dïng qu¸ hai m¸y biÕn ¸p ba cuén d©y hoÆc tù ngÉu ®Ó liªn l¹c hay t¶i ®iÖn gi÷a c¸c cÊp ®iÖn ¸p. V× vËy sÏ lµm s¬ ®å nèi thiÕt bÞ ph©n phèi phøc t¹p h¬n. - M¸y biÕn ¸p tù ngÉu chØ dïng khi c¶ hai phÝa ®iÖn ¸p trung vµ cao ®Òu cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt (U>110kV). HT B1 F1 ~ B2 ~ B3 F2 F3 220kV ~ F4 B4 110kV ~ SUF 1. Ph­¬ng ¸n I - Ph­¬ng ¸n nµy, hai tæ m¸y F1, F2 ®­îc nèi víi thanh gãp 220kV qua m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B1 vµ B2. Cßn phÝa 110kV ®­îc ghÐp bé 2 m¸y ph¸t ®iÖn F3 vµ F4 víi 2 m¸y biÕn ¸p B3 vµ B4. - Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®­îc lÊy rÏ nh¸nh tõ F1 vµ F2, ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn ®¶m b¶o, sè chñng lo¹i MBA Ýt do chØ cÇn 2 lo¹i MBA thuËn tiÖn cho viÖc mua s¾m thiÕt bÞ dù phßng. 2. Ph­¬ng ¸n II. HT ~ B1 F1 ~ B2 ~ B3 F2 F3 220kV ~ F4 B4 110kV SUF §èi víi ph­¬ng ¸n 2 phÝa ®iÖn ¸p cao cã mét bé m¸y ph¸t ®iÖn vµ m¸y biÕn ¸p 2 d©y quÊn B1 vµ 2 m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c B2 vµ B3 lµm nhiÖm vô liªn l¹c gi÷a 3 cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t 110kV, 220kV. - PhÝa ®iÖn ¸p trung ®­îc nèi víi mét bé m¸y ph¸t vµ m¸y biÕn ¸p 2 d©y quÊn B4 - Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®­îc rÏ nh¸nh tõ F2, F3. - Ph­¬ng ¸n nµy còng ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé tiªu thô, so víi ph­¬ng ¸n I, Ph­¬ng ¸n nµy cã vèn ®Çu t­ cao h¬n v× cã mét bé m¸y ph¸t, m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn ®Æt ë phÝa 220kV nh­ng tæn thÊt ®iÖn n¨ng l¹i nhá h¬n, sè l­îng chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p dù phßng cÇn nhiÒu h¬n ph­¬ng ¸n I (03 lo¹i MBA). 3. Ph­¬ng ¸n III HT ~ 220kV ~ 110kV ~ ~ F1 F2 F3 F4 §èi víi ph­¬ng ¸n III ë mçi cÊp ®iÖn ¸p 220kV vµ 110kV ®Òu cã hai bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p 3 pha 2 d©y quÊn, ®Ó liªn l¹c gi÷a c¸c cÊp ®iÖn ¸p dïng hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉ, phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®­îc cÊp tõ hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. - Ph­¬ng ¸n nµy ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p tuy nhiªn xÐt vÒ mÆt kinh tÕ th× ph­¬ng ¸n III cã vèn ®Çu t­ lín h¬n so víi c¸c ph­¬ng ¸n I vµ II. - MÆt kh¸c ph­¬ng ¸n nµy vËn hµnh phøc t¹p h¬n ph­¬ng ¸n I vµ II, ph­¬ng ¸n nµy sö dông 6 m¸y biÕn ¸p nªn tæn thÊt ®iÖn n¨ng lín h¬n ph­¬ng ¸n I vµ II. * KÕt luËn: Qua viÖc ®¸nh gi¸ ­u nh­îc ®iÓm cña tõng ph­¬ng ¸n, ta thÊy c¸c ph­¬ng ¸n I, II ®¬n gi¶n, dÔ vËn hµnh, tæn thÊt ®iÖn n¨ng thÊp vµ kinh tÕ h¬n so víi ph­¬ng ¸n III. Do ®ã ta gi÷ l¹i ph­¬ng ¸n I vµ II ®Ó tÝnh to¸n cô thÓ so s¸nh c¸c chØ tiªu th«ng sè kü thuËt t¹o ra ph­¬ng ¸n tèi ­u. Ch­¬ng II Chän m¸y biÕn ¸p - tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng M¸y biÕn ¸p lµ mét thiÕt bÞ rÊt quan träng trong hÖ thèng ®iÖn, c«ng suÊt cña chóng rÊt lín, b»ng kho¶ng 4 ®Õn 5 lÇn tæng c«ng suÊt c¸c m¸y ph¸t ®iÖn. Do vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p nhiÒu nªn ta mong muèn chän sè l­îng m¸y biÕn ¸p Ýt ®i, c«ng suÊt nhá mµ vÉn ®¶m b¶o cÊp ®iÖn cho hé tiªu thô: A. Ph­¬ng ¸n 1 I. Chän m¸y biÕn ¸p 1. Chän m¸y biÕn ¸p néi bé B3 vµ B4 Theo ®iÒu kiÖn: S®mB ³ S®mMF = 62,5 MVA VÞ trÝ lµm viÖc cña 2 MBA B3 vµ B4 lµ nh­ nhau nªn ta chän 2 MBA cïng lo¹i: TPДЦH-63 cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh­ sau: S®m (MVA) §iÖn ¸p (kV) Tæn thÊt (kW) UN% I0% Gi¸ 103 USD Cao H¹ D P0 D PN 63 115 10,5 59 245 10,5 0,6 450 2. Chän m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1 vµ B2: Theo ®iÒu kiÖn: SB®m ³ .62,5 = 125 (MVA) Þ Chän B1 vµ B2 cïng lo¹i: ATДЦTH – 125 cã c¸c th«ng sè kü thuËt : S®m MVA §iÖn ¸p kV D P0 kW D PN UN% I0% Gi¸ 103USD C T H C-T T-H C-H C-T C-H T-H 125 230 121 11 75 290 - - 11 31 19 0,6 650 II. Ph©n bè phô t¶i cho m¸y biÕn ¸p : 1. §èi víi m¸y biÕn ¸p néi bé B3 vµ B4 C«ng suÊt trong cuén d©y cña mçi MBA B3 vµ vµ B4 ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: SB3 = SB4 = S®mMF - Stdmax = 62.5 - .17,3 = 58,2(MVA) Tæng c«ng suÊt 2 MBA B3 vµ B4 ph¸t lªn thanh gãp trung ¸p lµ: SB3 + SB4 = 58,2 + 58,2 = 116,4 (MVA) 2. §èi víi MBA tù ngÉu B1 vµ B2: - C«ng suÊt qua cuén cao ¸p cña tù ngÉu: SC B1(t) = SC B2(t) = - C«ng suÊt qua cuén trung cña tù ngÉu: ST B1(t) = ST B2(t) = - C«ng suÊt qua cuén h¹ cña tù ngÉu lµ: SH B1(t) = SH B2(t) = SC B1(t) + ST B1(t) = SC B2 + ST B2(t) TÝnh to¸n gi¸ trÞ cho tõng thêi ®iÓm ta cã b¶ng ph©n bè sau: S(MVA) t giê 0 ¸ 4 4 ¸ 6 6 ¸ 8 8 ¸ 10 10¸ 12 12¸ 14 14¸ 18 18¸ 20 20¸ 24 SC B1 = SC B2 35,7 26,8 25,4 49,33 42,3 54,2 33,8 50,1 32,1 ST B1 = ST B2 -16,64 -7,73 -7,73 -7,73 -1,8 -1,8 2,35 -13,67 -13,67 SH B1= SH B2 19,06 19,07 17,67 41,6 40,5 52,4 36,15 36,43 18,43 SB3 = SB4 116,4 116,4 116,4 116,4 116,4 116,4 116,4 116,4 116,4 III. KiÓm tra qu¸ t¶i MBA trong ph­¬ng ¸n I : 1. C¸c m¸y biÕn ¸p B3 vµ B4 : §· chän theo c«ng thøc: S®mB ³ S®mF nªn kh«ng cÇn kiÓm tra qu¸ t¶i. 2. C¸c MBA tù ngÉu B1 vµ B2 : a. Gi¶ sö sù cè háng 1 m¸y biÕn ¸p B3 (hoÆc B4) vµo thêi ®iÓm phô t¶i trung cùc ®¹i. Theo b¶ng c©n b»ng c«ng suÊt cã: STmax = 118,75 MVA vµ SVHT = 67,65 MVA vµ SUF =10,4 MVA HT Khi sù cè háng B3 th× phô t¶i trung ¸p 110kV ®­îc cung cÊp bëi B4 vµ 2 MBA tù ngÉu B1 vµ B2. 110kV 220kV B4 B3 B2 B1 ~ ~ F2 ~ ~ F4 F3 F1 - MBA B4 cung cÊp 58,2(MVA) - MBA B1 vµ B2 cung cÊp. STmax – SB4 118,75 – 58,2 STB1 = STB2 = = = 30,28 (MVA) 2 2 - C«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén h¹ ¸p cña tù ngÉu lóc nµy lµ: S HB1 = S H B2 = SF®m - .SUF = 1 1 = 62,5 - .17,3 - .10,4 = 48,65 (MVA) 4 2 - C«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén cao ¸p cña MBA tù ngÉu lµ: SC B1 = S C B2 = S H B1 - ST B1 = SH B2 - ST B2 = 48,65 – 30,28 = 18,27(MVA) - Khi sù cè m¸y biÕn ¸p B3 m¸y ph¸t F1 vµ F2 lµm viÖc víi c«ng suÊt ®Þnh møc (S®m) ®Ó cung cÊp cho phô t¶i trung ¸p. So víi b×nh th­êng l­îng c«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng cßn thiÕu SthiÕu = SVHT – (SC B1 + SC B2) = 67,65 – (2 .18,37) = 30,81 (MVA) L­îng nµy nhá h¬n c«ng suÊt dù tr÷ quay cña hÖ thèng Þ hÖ thèng vÉn lµm viÖc æn ®Þnh. ST B1 (qu¸ t¶i) = ST B2 (qu¸ t¶i) = 1,4.a.S®mB = 1,4.0,5.125 = 87,5 (MVA). lín h¬n rÊt nhiÒu so víi c«ng suÊt truyÒn qua cuén trung lµ 40 MVA. cuén h¹ ¸p, cuén cao ¸p cña MBA tù ngÉu kh«ng bÞ qu¸ t¶i v× 2 cuén d©y nµy kh«ng ph¶i truyÒn t¶i qu¸ c«ng suÊt ®Þnh møc.VËy MBA ®· chän kh«ng bÞ qu¸ t¶i b. Gi¶ sö sù cè háng mét bé m¸y ph¸t – MBA tù ngÉu B1 (hoÆc B2) vµo lóc phô t¶i trung cùc ®¹i. Ta cã : STmax = 118,75(MVA); SVHT = 67,65 (MVA). - Khi sù cè MBA tù ngÉu B1 chØ cßn mét MBA tù ngÉu B2 nèi víi phô t¶i trung ¸p. Phô t¶i trung ¸p lóc nµy vÉn nhá h¬n c«ng suÊt 2 bé F3 – B3 vµ F4 - B4 nªn l­îng c«ng suÊt cßn l¹i ®­îc truyÒn qua cuén cao ¸p cña B2 vÒ hÖ thèng. HT 110kV B4 F4 ~ F3 ~ 220kV F2 B3 ~ B2 ~ F1 B1 - C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung cña MBA tù ngÉu B2 ST B2 = STmax – (SB3 + SB4) = 137,5 – (2 . 57,5) = 22,5 (MVA) - C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B2. SH B2 = S®mF – ( = 62,5 - . 20 – 11,5 = 46 (MVA) - C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao cña MBA tù ngÉu B2 lµ: SC B2 = SH B2 - ST B2 = 46 – 22,5 = 23,5 (MVA) C«ng suÊt ®Þnh møc lín h¬n nhiÒu so víi c«ng suÊt thùc cÇn ph¶i t¶i khi sù cè do ®ã MBA tù ngÉu kh«ng bÞ qu¸ t¶i. - L­îng c«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng b»ng SC B1 = 23,5 (MVA) So víi b×nh th­êng l­îng c«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng cßn thiÕu SthiÕu = SVHT – SC B2= 46,4 – 23,5 = 23,32 (MVA) L­îng nµy nhá h¬n c«ng suÊt dù tr÷ cña hÖ thèng (Sdt = 420 MVA). Qu¸ tr×nh tÝnh ë trªn ta thÊy khi sù cè m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B1 c¸c cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu kh«ng bÞ qu¸ t¶i. VËy c¸c MBA ®· chän cho ph­¬ng ¸n 1 hoµn toµn b¶o ®¶m yªu cÇu kü thuËt, lµm viÖc tin cËy kh«ng cã t×nh tr¹ng lµm viÖc qu¸ t¶i. IV. TÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c MBA cho ph­¬ng ¸n I : 1. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong 2 MBA B3 vµ B4 : Theo c«ng thøc: t Trong ®ã: - DP0, DPN: tæn thÊt kh«ng t¶i vµ tæn thÊt ng¾n m¹ch trong MBA. - Smax: phô t¶i lín nhÊt qua MBA. - T : Sè giê trong mét n¨m. - t : thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt (trong tr­êng hîp nµy t = T) VËy : 58,22 DAB3 = DAB4 = 59.8760 + 245. .8760 = 2377,9.103 (KWh) 62,52 2. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong MBA tù ngÉu B1 vµ B2 Trong ®ã : SiC, SiT, SiH lµ c«ng suÊt t¶i qua cuén cao, cuén trung vµ cuén h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. DPN-C, DPN-T, DPN-H- tæn thÊt ng¾n m¹ch trong cuén d©y ®iÖn ¸p cao, trung, h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®­îc tÝnh theo c¸c c«ng thøc sau: (2-9) Cho DPN.C-T = 290 (kW) Þ DPN.T-H = DPN.C-H = 0,5.DPN.C-T = 145(kW) Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc: DPN-C = DPN-T =145 (kW) Þ DPN-H = 435(kW) =1044251,9 (kWh) Nh­ vËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m trong c¸c m¸y biÕn ¸p cña ph­¬ng ¸n I lµ: DA = 2.DAB1 +2. DAB3 DA =2. 1044251,9 +2.2377881,79 = 6844,27.103(kWh). V. TÝnh dßng c­ìng bøc cho ph­¬ng ¸n I : 1. CÊp ®iÖn 220 kV : a. M¹ch ®­êng d©y Dßng c­ìng bøc ®­îc xÐt khi phô t¶i hÖ thèng cùc ®¹i. Icb = = 0,28 (kA) Icb = 0.23 (kA) b. M¹ch m¸y biÕn ¸p tù ngÉu: - Khi b×nh th­êng : Scmax = 54,2(MVA) - Khi sù cè B3 : Sc = 18,27(MVA) - Khi sù cè B1 : Sc = 44,33(MVA) Icb = == 0,142 (kA) VËy dßng ®iÖn c­ìng bøc phÝa ®iÖn ¸p 220 kV lµ Icb 220KV: 0,28 (kA) 2. CÊp ®iÖn ¸p 110kV : a. M¹ch ®­êng d©y kÐp: Phô t¶i trung ¸p gåm 1 ®­êng d©y kÐp vµ 4 ®­êng d©y ®¬n STmax=118,75 MVA, c«ng suÊt c¸c m¹ch nh­ nhau nªn ta cã c«ng suÊt ®­êng d©y kÐp lµ: 2.=39,58 (MVA). Dßng ®iÖn c­ìng bøc lµ dßng ®iÖn lµm viÖc khi sù cè mét m¹ch cña lé kÐp. Icb = = 0,21 (kA) b. M¹ch m¸y biÕn ¸p B3 vµ B4: MBA B3 vµ B4 nèi bé víi m¸y ph¸t ®iÖn nªn dßng ®iÖn c­ìng bøc ®­îc x¸c ®Þnh theo qu¸ t¶i cuén d©y phÇn tÜnh m¸y ph¸t ®iÖn. Icb = 1,05.I®mF = 1,05. = 0,344(kA) c. M¹ch trung ¸p m¸y biÕn ¸p tù ngÉu: Lµ dßng ®iÖn lµm viÖc khi sù cè mét m¸y biÕn ¸p tù ngÉu Khi b×nh th­êng STmax = 2,355 (MVA) Khi sù cè B3 : ST = 30,28 (MVA) Khi sù cè B1 : ST = 2,5 (MVA) Icb == = 0,16(kA) VËy dßng ®iÖn c­ìng bøc phÝa 110kV : Icb 110kV = 0,344 (kA) 3. CÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV : M¸y ph¸t ®iÖn ®­îc phÐp qu¸ t¶i 5% Icb = 1,05.Ibt = 1,05. = Icb = 1,05. = 3,6 (kA) Phô t¶i ®iÖn ¸p m¸y ph¸t gåm 1 ®­êng d©y kÐp vµ 6 ®­êng d©y ®¬n SUFmax = 11,5(MVA) c«ng suÊt c¸c m¹ch nh­ nhau nªn ta cã c«ng suÊt ®­êng d©y kÐp lµ : 2. dßng ®iÖn c­ìng bøc lµ dßng lµm viÖc khi sù cè mét m¹ch cña lé kÐp. VËy dßng ®iÖn c­ìng bøc cña cÊp 10,5kV lµ 3,6(kA) B¶ng tæng hîp dßng ®iÖn c­ìng bøc ph­¬ng ¸n I : U(kV) 220 110 10,5 Icb (kA) 0,28 0,344 3,6 B. Ph­¬ng ¸n II: I. Chän m¸y biÕn ¸p. Chän m¸y biÕn ¸p nèi bé 3 pha 2 d©y quÊn. Chän theo ®iÒu kiÖn: S®mB ³ S®mmF = 62,5 (MVA). Chän m¸y biÕn ¸p B1 phÝa 220 kV: - Chän m¸y biÕn ¸p B1 Cã ký hiÖu: TPДЦH-63 cã c¸c th«ng sè ®­îc ghi trong b¶ng sau: S®m (MVA) §iÖn ¸p (kV) Tæn thÊt (kW) UN% I0% Gi¸ 103USD C H D P0 D PN 63 230 11 67 300 12 0,8 650 Chän m¸y biÕn ¸p B4 phÝa thanh gãp 110 kV. M¸y biÕn ¸p B4 chän t­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I cã m· hiÖu: TPДЦH-63 cã c¸c th«ng sè ®­îc ghi trong b¶ng sau: S®m (MVA) §iÖn ¸p kV Tæn thÊt (KW) UN% I0% Gi¸ 103 USD Cao H¹ D P0 D PN 63 115 10,5 59 245 10,5 0,6 450 c - Chän m¸y biÕn ¸p tù ngÉu: B2,B3: T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n 1 Theo ®iÒu kiÖn : S®mb ³ .62,5 = 125 (MVA) Chän ®­îc B2 vµ B3 cïng lo¹i: ATДЦTH-125 cã c¸c th«ng sè kü thuËt ®­îc ghi ë b¶ng sau: S®m (MVA) §iÖn ¸p (kV) D P0 (kW) D PN UN% I0% Gi¸ 103USD C T H C-T T-H C-H C-T C-H T-H 125 230 121 11 75 290 - - 11 31 19 0,6 650 II. Ph©n bè phô t¶i trong m¸y biÕn ¸p : §èi víi m¸y biÕn ¸p B1 vµ B4 C«ng suÊt truyÒn t¶i trong mçi cuén d©y ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: SB1 = SB4 = S®mF – Stdmax = 62.5 – 17,3= 58,2 (MVA) §èi víi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B2 vµ B3 C«ng suÊt qua cuén cao cña MBA tù ngÉu nh­ sau: SC B2(t) = SC B3(t) = C«ng suÊt qua cuén trung cña MBA tù ngÉu : ST B2(t) = ST B3(t) = C«ng suÊt qua cuén h¹ cña MBA tù ngÉu : SH B2(t) = SH B3(t) = SC B2(t) + ST B2(t) TÝnh to¸n cho tõng thêi ®iÓm ta ®­îc kÕt qu¶ ghi trong b¶ng sau: S(MVA) t (giê) 0 ¸ 4 4 ¸ 6 6 ¸ 8 8 ¸ 10 10¸ 12 12¸ 14 14¸ 18 18 ¸ 20 20 ¸ 24 SCB2 = SCB3 6,6 -2,31 -3,75 20,23 13,15 25,1 4,8 21,02 3,01 ST B2 = ST B3 12,47 21,37 21,37 21,37 27,31 27,31 30,28 15,43 15,43 SH B2 = SH B3 19,07 19,06 17,62 41,6 40,52 52,41 35,08 36,45 18,44 III. KiÓm tra qu¸ t¶i cña ph­¬ng ¸n II : 1. M¸y biÕn ¸p B1 vµ B4 : Theo ®iÒu kiÖn ®· chän S®mB > S®mF nªn kh«ng cÇn kiÓm tra qu¸ t¶i. 2. C¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B2 vµ B3 : a. Gi¶ sö sù cè MBA B4 háng. Khi ®ã: STmax = 118,75 (MVA) vµo thêi ®iÓm (14 - 18h) Vµ: SVHT = 67,65 (MVA). C«ng suÊt cung cÊp cho phô t¶i trung ¸p ®­îc truyÒn qua 2 MBA tù ngÉu. B1 ~ 110kV B4 ~ 220kV F3 F2 ~ B3 ~ B2 HT F4 F1 C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu: ST B2 = ST B3 = STmax = = 59,38 (MVA) C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ ¸p cña MBA tù ngÉu. SH = S®mF - Stdmax - .SUF = 62,5 - . 17,3 - . 10,4 = 52,98 (MVA) C«ng suÊt qua cuén cao ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B2 vµ B3 lµ: SC B2 = SC B3 = SH B2 – ST B2 = 52,98 – 59,38 = - 6,4 (MVA) DÊu (-) chØ dßng c«ng suÊt ch¹y ng­îc l¹i. L­îng c«ng suÊt nhµ m¸y ph¸t lªn hÖ thèng lµ : SC B1 + SC B2 + SC B3 = 58,2 + 2 . (- 6,4) = 22,25 (MVA) L­îng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y ph¸t lªn hÖ thèng cßn thiÕu so víi lóc b×nh th­êng lµ: SthiÕu = SHT – 36,1 = 67,65 – 45,4 = 22,25 (MVA) SthiÕu < Sdt = 420 (MVA). VËy khi sù cè MBA B4 th× 2 MBA tù ngÉu kh«ng bÞ qu¸ t¶i. b. Gi¶ sö háng MBA tù ngÉu B2 (hoÆc B3) vµo lóc phô t¶i trung ¸p ®¹t cùc ®¹i. HT B2 ~ B3 ~ ~ 110kV ~ B1 F1 F2 F3 F4 220KV v B4 Khi sù cè m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B2 th× MBA tù ngÉu B3 ph¶i t¹i mét l­îng c«ng suÊt lµ : S = STmax – SB4 = 118,75 – 58,2,5 = 60,55 (MVA) C«ng suÊt thùc tÕ : SB3 = a.S®mB = 0,5 . 125 = 62,5 (MVA) Mµ MBA cho phÐp qu¸ t¶i víi hÖ sè Kqtsc = 1,4 (hÖ sè qu¸ t¶i cho phÐp) Kqtsc = = = 0,97< 1,4 VËy m¸y biÕn ¸p tho¶ m·n ®iÒu kiÖn kiÓm tra. - XÐt ph©n bè c«ng suÊt khi B2 bÞ sù cè : * C«ng suÊt truyÒn t¶i qu¶ cuén h¹ ¸p cña MBA tù ngÉu B3 : SH B3 = S®mF – ( Stdmax – SUF) = 63,38(MVA) * C«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén trung ¸p cña MBA tù ngÉu B3 : ST B3 = STmax – SB4 = 118,75 – 58,2 = 60,55 (MVA) * C«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén cao ¸p cña MBA tù ngÉu B3 lµ: SC B3 = SH B3 – ST B3 = 63,38 – 60,55 = 2,83 (MVA) L­îng c«ng suÊt toµn bé nhµ m¸y ph¸t lªn hÖ thèng lµ: SB1 + SC B3 = 58,2 + 2,83 = 61,03(MVA) So víi b×nh th­êng l­îng c«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng cßn thiÕu: SthiÕu = 67,65 – 61,03 = 6,62 (MVA) SthiÕu = 6,62 (MVA) < Sdt =420 MVA tho¶ m·n ®iÒu kiÖn. KÕt luËn : C¸c m¸y biÕn ¸p ®· chän trong ph­¬ng ¸n II hoµn toµn hîp lý ®¶m b¶o kü thuËt, lµm viÖc tin cËy, kh«ng cã m¸y biÕn ¸p nµo lµm viÖc trong t×nh tr¹ng qu¸ t¶i. IV. TÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cho ph­¬ng ¸n II. 1. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p B1 Theo c«ng thøc: t Trong ®ã: - DP0, DPN: tæn thÊt kh«ng t¶i vµ tæn thÊt ng¾n m¹ch trong MBA. - Smax: phô t¶i lín nhÊt qua MBA. - T : Sè giê trong mét n¨m. - t : thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt (trong tr­êng hîp nµy t = T) DP0 = 67 kW DPN = 300 kW Ta cã: DAB1 = 67 . 8760 + 300 . .8760 = 2829,72.103 (kWh) 2. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong MBA B4 T­¬ng tù nh­ c¸ch tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ap B1 ta cã : DP0 = 59 kW DPN = 245 kW 3. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong 2 MBA tù ngÉu B2 vµ B3 lµ: T­¬ng tù nh­ c¸ch tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong ph­¬ng ¸n I ta cã : DATN = 1044,25 . 103(kWh) Nh­ vËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng của c¸c m¸y biÕn ¸p cña ph­¬ng ¸n II lµ: DA2 = 2.DATN +DAB1 + DAB4 DA2 = 2 . 1044,25.103 + 2829,72.103 + 2377,9.103 =7296,12.103(kWh) V. TÝnh dßng c­ìng bøc cho ph­¬ng ¸n 2 1. CÊp ®iÖn 220 kV a. M¹ch ®­êng d©y Dßng c­ìng bøc ®­îc xÐt khi phô t¶i hÖ thèng cùc ®¹i. Icb = = 0,28 (kA) Icb = 0.28 (kA) b. M¹ch m¸y biÕn ¸p tù ngÉu Dßng c­ìng bøc ë m¹ch nµy lµ dßng ®iÖn khi bÞ sù cè mét m¸y ph¸t MBA tù ngÉu ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Icb = == 0,13(kA) c.M¹ch m¸y biÕn ¸p B1 MBA B1 nèi bé víi m¸y ph¸t ®iÖn nªn dßng ®iÖn c­ìng bøc ®­îc x¸c ®Þnh theo qu¸ t¶i cuén d©y phÇn tÜnh m¸y ph¸t ®iÖn. Icb = 1,05.I®mF = 1,05. = 0,164 (kA) VËy dßng ®iÖn c­ìng bøc ë cÊp ®iÖn ¸p 220 kV lµ: 0,28 (kA) . 2. CÊp ®iÖn ¸p 110kV a. M¹ch ®­êng d©y kÐp Phô t¶i trung ¸p gåm 1 ®­êng d©y kÐp vµ 4 ®­êng d©y ®¬n STmax=118,75 (MVA) c«ng suÊt c¸c m¹ch nh­ nhau nªn ta cã c«ng suÊt ®­êng d©y kÐp lµ: 2.= 39,58 (MVA). Dßng ®iÖn c­ìng bøc lµ dßng ®iÖn lµm viÖc khi sù cè mét m¹ch cña lé kÐp. Icb = = 0,21 (kA) b. M¹ch m¸y biÕn ¸p B4 MBA B4 nèi bé víi m¸y ph¸t ®iÖn nªn dßng ®iÖn c­ìng bøc ®­îc x¸c ®Þnh theo qu¸ t¶i cuén d©y phÇn tÜnh m¸y ph¸t ®iÖn. Icb = 1,05.I®m = 1,05. = 0,344 (kA) c. M¹ch trung ¸p m¸y biÕn ¸p tù ngÉu Lµ dßng ®iÖn lµm viÖc khi sù cè mét m¸y biÕn ¸p tù ngÉu Icb == = 0,01(kA) VËy dßng ®iÖn c­ìng bøc cña cÊp 110kV lµ : Icb110kV = 0,344 (kA) 3. CÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV M¸y ph¸t ®iÖn ®­îc phÐp qu¸ t¶i 5% Icb = 1,05.I®m = 1,05. = 1,05. = 3,6 (kA) VËy dßng c­ìng bøc cña cÊp 10,5kV lµ 3,6(kA) B¶ng tæng hîp dßng ®iÖn c­ìng bøc ph­¬ng ¸n II : U(kV) 220 110 10,5 Icb(kA) 0,28 0,344 3,6 B¶ng tæng hîp tæn thÊt ®iÖn n¨ng : Ph­¬ng ¸n I II Tæn thÊt ®iÖn n¨ng (KWh) 6844,27.103 7296,12.103 Ch­¬ng III TÝnh to¸n kinh tÕ - chän ph­¬ng ¸n tèi ­u Môc ®Ých cña ch­¬ng nµy lµ so s¸nh ®¸nh gi¸ c¸c ph­¬ng ¸n vÒ mÆt kinh tÕ, kü thuËt, tõ ®ã lùa chän ph­¬ng ¸n tèi ­u, ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu kinh tÕ vµ kü thuËt. A. Chän s¬ ®å thiÕt bÞ ph©n phèi. I. Ph­¬ng ¸n I. 1. Chän m¸y c¾t ®iÖn. Víi mçi cÊp ®iÖn ¸p ta chØ chän mét lo¹i m¸y. M¸y c¾t ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn sau: - §iÖn ¸p: U®mMC ³ U®m l­íi - Dßng ®iÖn: I®mMC ³ Icb - §iÒu kiÖn c¾t. Ic®m ³ I”N - §iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. Il®®MC ³ Ixk - §iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt. I2nh®m.tnh®m ³ BN (Víi BN lµ xung l­îng nhiÖt) §èi víi m¸y c¾t cã I®m ³ 1000A th× kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt. Dùa vµo c¸c ®iÒu kiÖn trªn ta chän ®­îc c¸c lo¹i m¸y c¾t sau: CÊp ®iÖn ¸p (kV) §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i m¸y c¾t §¹i l­îng ®Þnh møc Gi¸ tiÒn (103USD) U®m (kV) Ilvcb (kA) U®m (kV) I®m (kA) Il®® (kA) Ic¾t®m (kA) 220 220 0,28 3AQ1 245 4 100 40 80 110 110 0,344 3AQ1-FG 123 3,15 80 31,5 40 10,5 10,5 3,6 8BK41 12 12,5 225 80 30 M¸y c¾t cÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV ta ®· chän lµ m¸y c¾t hîp bé. 2. Chän dao c¸ch ly. Dao c¸ch ly ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn gièng nh­ chän m¸y c¾t, nh­ng kh«ng chän theo ®iÒu kiÖn c¾t. M¸y c¾t ë cÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV ®· chän lµ m¸y c¾t hîp bé nªn ta chØ chän c¸ch ly cÊp ®iÖn ¸p 220 kV vµ 110kV, dùa vµo ®iÒu kiÖn trªn ta chän dao c¸ch ly sau: CÊp ®iÖn ¸p (kV) §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i dao c¸ch ly §¹i l­¬ng ®Þnh møc Gi¸ tiÒn (103USD) U®m (kV) Ilvcb (kA) U®m (kV) I®m (kA) Ic¾t®m (kA) 220 220 0,28 3DP2 245 3 50 10 110 110 0,344 3DP2 123 3 10 5 3. Chän s¬ ®å thanh gãp. ViÖc lùa chän s¬ ®å nèi ®iÖn cho nhµ m¸y lµ mét kh©u rÊt quan träng nã ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau : - §¶m b¶o tÝnh liªn tôc cung cÊp ®iÖn theo yªu cÇu phô t¶i. - S¬ ®å nèi d©y râ rµng, thuËn tiÖn trong viÖc vËn hµnh vµ sö lý sù cè. - An toµn trong nh÷ng lóc vËn hµnh vµ söa ch÷a. - Hîp lý vÒ kinh tÕ trªn yªu cÇu ®¶m b¶o vÒ kü thuËt. Trong thùc tÕ khi lùa chän khã ®¶m b¶o ®­îc c¸c yªu cÇu trªn. Do ®ã khi cã m©u thuÉn ta cÇn ph¶i ®¸nh gi¸ mét c¸ch toµn diÖn trªn quan ®iÓm lîi Ých l©u dµi vµ lîi Ých chung cña toµn nhµ m¸y. - PhÝa 220KV ta dïng s¬ ®å hÖ thèng 2 thanh gãp ®­îc liªn l¹c b»ng m¸y c¾t liªn l¹c. - PhÝa 110KV dïng nh­ phÝa 220KV. II. Ph­¬ng ¸n II. Theo tÝnh to¸n ë trªn ta cã ILVcb cña 2 ph­¬ng ¸n ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p lµ nh­ nhau cho nªn viÖc chän m¸y c¾t, dao c¸ch ly vµ s¬ ®å thanh gãp cho ph­¬ng ¸n II còng gièng ph­¬ng ¸n I * S¬ ®å nèi ®iÖn cña ph­¬ng ¸n I 220kV 110kV B1 B2 B3 B4 F1 F2 F3 F4 * S¬ ®å nèi ®iÖn ph­¬ng ¸n II : 220KV 110KV B1 B2 B3 B4 F1 F2 F3 F4 B. TÝnh to¸n kinh tÕ - x¸c ®Þnh ph­¬ng ¸n tèi ­u. §Ó so s¸nh chØ tiªu kinh tÕ cña c¸c ph­¬ng ¸n ta cÇn tÝnh vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ vµ phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña mçi ph­¬ng ¸n. Khi tÝnh to¸n vèn ®Çu t­ cña mèi ph­¬ng ¸n mét c¸ch gÇn ®óng, cã thÓ tÝnh vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p vµ c¸c thiÕt bÞ ph©n phèi (bao gåm tiÒn mua, vËn chuyÓn vµ x©y l¾p). TiÒn chi phÝ ®Ó x©y dùng c¸c thiÕt bÞ ph©n phèi dùa vµo sè m¹ch cña c¸c thiÕt bÞ ph©n phèi ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p t­¬ng øng. * Vèn ®Çu t­ cña mçi ph­¬ng ¸n ®­îc x¸c ®Þnh theo. V = VB + VTBPP Trong ®ã: - VB: Vèn ®Çu t­ m¸y biÕn ¸p, ®­îc tÝnh nh­ sau: VB = åVBi.kBi + VBi: TiÒn mua biÕn ¸p thø i. + kBi: hÖ sè tÝnh ®Õn tiÒn chuyªn chë vµ x©y l¾p m¸y biÕn ¸p. HÖ sè nµy phô thuéc vµo ®iÖn ¸p cña cuén cao ¸p vµ c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p. (Trªn b¶ng 4 - 1 tµi liÖu thiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn). - VTBPP: Vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ ph©n phèi, ®­îc tÝnh nh­ sau: TTBPP = åni.VTBPPi.kTBPPi Víi: +ni: Sè thiÕt bÞ ph©n phèi øng víi cÊp ®iÖn ¸p i. + VTBPPi: øng víi sè tiÒn mua thiÕt bÞ ph©n phèi thø i. + kTBPPi: HÖ sè øng víi tiÒn chuyªn chë vµ x©y l¾p. LÊy kTBPPi = 1,1. * PhÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña mçi ph­¬ng ¸n ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: P = Pk + PP + Pt Trong ®ã: + Pk: TiÒn khÊu hao hµng n¨m vÒ tiÒn vèn ®Çu t­ vµ söa ch÷a. Víi: Pk = Víi V: Vèn ®Çu t­ cña ph­¬ng ¸n. a: §Þnh møc khÊu hao phÇn tr¨m (tra b¶ng). - Ppi: TiÒn chi phÝ l­¬ng c«ng nh©n vµ söa ch÷a nhá, cã thÓ bá qua v× nã chiÕm gi¸ trÞ kh«ng ®¸ng kÓ so víi tæng chi phÝ s¶n xuÊt vµ còng Ýt kh¸c nhau vÒ c¸c ph­¬ng ¸n. - Pti = b.DA : Chi phÝ do tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m g©y ra Trong ®ã: b: Gi¸ thµnh trung b×nh ®iÖn n¨ng trong hÖ thèng ®iÖn (b =0,045 USD/kWh). DA: Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong thiÕt bÞ. I. TÝnh to¸n kinh tÕ cho ph­¬ng ¸n I. 1. TÝnh vèn ®Çu t­ cho ph­¬ng ¸n I. V = VB + VTBPP a. Vèn ®Çu t­ m¸y biÕn ¸p. C¨n cø vµo lo¹i m¸y biÕn ¸p cña ph­¬ng ¸n I, ta cã: - 2 MBA tù ngÉu c«ng suÊt 125 MVA, Uc = 220kV: gi¸ 650.103(USD), cã kB = 1,4. - 2 m¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y cã c«ng suÊt 63 MVA: Uc = 110kV ®¬n gi¸ 450.103(USD), cã kB = 1,5. - VËy : VB = 2.650.103.1,4 + 2.450.103.1,5 = 3170.103 (USD) b. Vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ ph©n phèi. Theo s¬ ®å nèi ®iÖn cña ph­¬ng ¸n I. + Bªn phÝa 220kV cã 3 m¸y c¾t gi¸ mçi m¸y c¾t 80.103 (USD). + Bªn phÝa 110kV cã 5 m¸y c¾t gi¸ mçi m¸y c¾t 40.103 (USD) Bªn phÝa 10,5kV cã 2 m¸y c¾t gi¸ mçi m¸y c¾t 30.103 (USD). VËy VITBPP = 3.80.103 + 5.40.103 + 2.30.103 = 500.103 (USD). VËy vèn ®Çu t­ cña ph­¬ng ¸n I lµ : V = VB + VTBPP = (3170 + 500).103 = 3670.103 (USD) 2. TÝnh to¸n phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cho ph­¬ng ¸n I. P = Pk +Pp + Pt - TiÒn khÊu hao hµng n¨m vÒ vèn ®Çu t­ vµ söa ch÷a lín.(a = 8,4%) 8,4.3670.103 100 Pk = = = 308,28.103 (USD) ; - Chi phÝ phôc vô thiÕt bÞ: Ta bá qua chi phÝ nµy: (PP = 0) - Chi phÝ tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m trong m¸y biÕn ¸p Pt = b.DA Pt = 0,045 . 6844,27 . 103 = 307,99.103 (USD). PhÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña ph­¬ng ¸n I lµ: P = Pk + Pt = (308,28 + 307,99).103 = 616,27.103 (USD) * VËy tÝnh to¸n kinh tÕ cho ph­¬ng ¸n I ta ®­îc: V = 3670.103 USD. P = 616,27.103 USD. II. TÝnh to¸n kinh tÕ cho ph­¬ng ¸n II. 1. TÝnh vèn ®Çu t­ cho ph­¬ng ¸n II. V = VB + VTBPP a. Vèn ®Çu t­ m¸y biÕn ¸p. VB = åVBi.kBi C¨n cø vµo lo¹i m¸y biÕn ¸p cña ph­¬ng ¸n II, ta cã: - 2 MBA tù ngÉu c«ng suÊt 125 MVA, Uc = 220kV: gi¸ 650.103(USD), cã kB = 1,4. - 1 m¸y biÕn ¸p 3 pha 2 cuén d©y cã c«ng suÊt 63 MVA: Uc = 220kV ®¬n gi¸ 650.103(USD), cã kB = 1,4. - 1 m¸y biÕn ¸p 3 pha 2 d©y quÊn c«ng suÊt 63 MVA: Uc = 110kV ®¬n gi¸ 450.103(USD), cã kB = 1,5. - VËy : VB = 2.650.103.1,4 + 1.650.103.1,4 +1.450.103.1,5 = 3405.103 (USD) b. Vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ ph©n phèi. Theo s¬ ®å nèi ®iÖn cña ph­¬ng ¸n II th× : + Bªn phÝa 220kV cã 4 m¸y c¾t gi¸ mçi m¸y c¾t 80.103 (USD) +._.