Ngoài ra, nhà máy còn cung cấp điện cho các phụ tải cục bộ ở cấp điện áp 22 kV với công suất 40 MW. Nhiệm vụ chính của nhà máy là cung cấp năng lượng cho các phụ tải trung áp gồm 6 đường dây với công suất tối đa mỗi đường dây là 125 MW và cos = 0,8.
Chọn máy biến áp và tính toán tổn thất điện năng
Như vậy, không thể đấu nối dây như phương án 3, vì sẽ không thể đồng bộ hóa máy phát và lưới điện bằng phương pháp tự đồng bộ. Vì cực máy phát có 6 mạch nên cũng cần có đường ray điện áp máy phát, khiến sơ đồ rất phức tạp.
Chọn máy biến áp a. Phƣơng án 1
Đối với phía cao áp và trung áp, chiều dương là chiều truyền tải điện năng từ máy biến áp. Trong thời gian còn lại trong ngày, máy biến áp tự ngẫu hoạt động ở chế độ truyền tải điện năng từ cuộn dây hạ thế về phía cao và trung thế.
Tính tổn thất điện năng a. Phƣơng án 1
Tính toán ngắn mạch 1. phƣơng án 1
Việc lựa chọn các điểm ngắn mạch được tính toán dựa trên yêu cầu lựa chọn. Khi đó nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch là tất cả các máy phát điện trong nhà máy và hệ thống. Khi đó nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch là hệ thống và toàn bộ các máy phát điện trong nhà máy.
Đối với mỗi mạch máy phát, ta xét điểm ngắn mạch N3 trong trường hợp nguồn cung cấp là các máy phát còn lại và hệ thống. Đối với mạch tự sử dụng và mạch tải cục bộ, chúng ta xét điểm ngắn mạch N4, nguồn cung cấp là toàn bộ nhà máy và hệ thống. Đối với điểm ngắn mạch N1, ta sử dụng phương pháp biến đổi thứ 2, trong đó nhóm thứ 1 bao gồm các máy phát điện trong nhà máy, nhóm thứ 2 là hệ thống.
Chúng tôi sử dụng các phép biến đổi song song và chuỗi để đơn giản hóa Sơ đồ 1-6. Đối với điểm ngắn mạch N2, ta sử dụng phương pháp biến đổi 2, trong đó nhóm thứ nhất bao gồm các máy phát điện trong nhà máy, nhóm thứ hai là hệ thống. Các thông số của các phần tử trên sơ đồ ở hình 1-18 được tính toán như các điểm ngắn mạch.
Đối với mỗi mạch máy phát, ta xét điểm ngắn mạch N3, nếu nguồn cung cấp là các máy phát và hệ thống còn lại; và điểm ngắn mạch N3' với nguồn điện chỉ là máy phát bị ngắn mạch. Đối với điểm ngắn mạch N1 chúng ta sử dụng phương pháp biến đổi thứ nhất trong đó nhóm thứ nhất bao gồm các máy phát điện trong nhà máy, nhóm thứ hai là hệ thống.
Đối với đường ray 220 kV có một số lượng lớn mạch điện (6 mạch tải và 4 mạch biến áp) cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ quan trọng loại 1. Đó là lý do tại sao chúng tôi sử dụng hệ thống 2 ray có ray vòng. Chi phí vận hành hàng năm P1 bao gồm: chi phí sửa chữa lớn Pk, chi phí trả lương cho nhân viên Pp, chi phí do mất điện Pt. Do đó, thành phần được sử dụng để trả lương cho nhân viên nhỏ hơn nhiều so với các thành phần khác.
Tương tự như phương án 1, chúng tôi cũng phân tích sơ đồ thiết bị phân phối 500 kV loại một rưỡi và sử dụng hệ thống 2 ray với thanh cái vòng với thiết bị phân phối 220 kV. Vốn đầu tư VII bao gồm chi phí máy biến áp và chi phí máy cắt. Chi phí vận hành hàng năm PII bao gồm: chi phí sửa chữa lớn Pk, chi phí trả lương cho nhân viên Pp, chi phí do mất điện Pt.
Do đó, hai phương án tương đương về mặt kinh tế nên để chọn phương án tối ưu, chúng ta so sánh các phương án kỹ thuật. Theo nhận xét ở chương trước, phương án 2 có ít loại máy biến áp hơn và dễ vận hành, sửa chữa hơn. Vì vậy chúng tôi chọn phương án 2 làm phương án đấu nối điện chính cho nhà máy điện.
CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 1. Cấp điện áp 500 kV
Dây dẫn từ máy biến áp tự ngẫu đến thanh cái 500 kV được sử dụng làm dây dẫn mềm, được lựa chọn theo điều kiện gia nhiệt dài hạn. Ở điện áp 500 Kv, để đảm bảo không xuất hiện vầng quang, các dây dẫn thường được chuyển mạch theo từng pha. Do dây nối từ máy biến áp đến thanh cái dẫn đến không gian hạn chế nên chúng tôi chọn cách chia pha chỉ làm 2 dây.
Máy cắt được chọn theo điều kiện điện áp và dòng điện danh định: UDCLdm > UMĐdm = 500 kV.
Biến điện áp
Biến dòng điện
Để chống sét cho các thiết bị trong nhà máy từ phía 500 kV, chúng tôi sử dụng thiết bị chống sét PBC-500 làm bằng oxit kim loại, nắp gốm do liên kết chế tạo, đặt ở hai đầu đường dây, đường ray và máy biến áp tự ngẫu cao áp phía trước.
Chọn thanh góp 220 kV
Chúng tôi đã chọn đường ray 220 kV, đường ray ống đồng tròn có nhiệt độ môi trường xung quanh là 350C của nhà sản xuất. Để đảm bảo không hình thành quầng sáng, người ta thường chọn đường ray hình ống cho điện áp cao 220 kV. 3 pha được đặt trên mặt phẳng nằm ngang với khoảng cách 5m, mỗi ray đặt trên các giá đỡ bằng gốm với khoảng cách 6m với kích thước như sau:
Chọn dây dẫn từ máy biến áp tự ngẫu lên thanh góp 220 kV
Vì chúng tôi chọn dây dẫn mềm có dòng điện hoạt động dài hạn trên 1000 A nên không cần kiểm tra độ ổn định động hoặc độ ổn định nhiệt.
Chọn dây dẫn từ máy biến áp 2 dây quấn lên thanh góp 220 kV
Chọn máy cắt , dao cách ly a. Máy cắt
Chọn máy biến điện áp , biến dòng điện và chống sét
Máy biến dòng 220 kV được lắp đặt ở hai bên thanh cái, hai đầu đường dây và phía đầu ra của máy biến dòng tự ngẫu 220 kV, máy biến dòng 2 cuộn dây để thu tín hiệu dòng điện phục vụ bảo vệ rơle. , đo lường và tự động hóa trong nhà máy. Để bảo vệ các thiết bị trong nhà máy khỏi phía điện áp 220 kV, chúng tôi sử dụng van bảo vệ van PBC-500 không có khe bên ngoài làm bằng vỏ oxit kim loại, được lắp đặt ở các đầu đường dây, thanh cái và mặt trước của máy biến áp cao áp. .
Chọn thanh dẫn từ máy phát đến máy biến áp
Chọn sứ đỡ thanh dẫn
Chọn máy cắt, dao cách ly a. Máy cắt
Chọn biến điện áp
Mạch phụ tải địa phƣơng
Chúng tôi thiết kế một phụ tải cục bộ gồm 4 hộ gia đình, mỗi hộ được cấp điện từ đường dây cáp đôi có công suất 10 MW. Mỗi máy sẽ gánh một nửa phụ tải cục bộ và khi một trong hai máy gặp sự cố thì máy còn lại quá tải phải cung cấp toàn bộ phụ tải cục bộ. Mặt cắt cáp của tải cục bộ được chọn dựa trên mật độ dòng điện kinh tế.
Dòng ngắn mạch qua máy cắt này là dòng ngắn mạch tại N4 được tính toán ở chương trước với giá trị là . Tương tự, chúng ta chọn cầu dao loại PBK-20 với các thông số sau:.
Máy cắt đầu nguồn phía 22 kV
Căn cứ vào các điều kiện trên chúng tôi lựa chọn tủ ngắt mạch loại 8DA10 do SIEMENS sản xuất với các thông số chính như sau:
Máy cắt nhánh 22 kV
Máy biến áp tự dùng cấp 1
Công suất của máy biến áp tự dùng bước 1 được lựa chọn căn cứ vào công suất tự dùng. Trong nhà máy điện đang được thiết kế, các máy phát điện được nối với máy biến áp chính nên máy biến áp dự phòng không chỉ có nhiệm vụ thay thế máy biến áp làm việc khi sửa chữa mà còn có nhiệm vụ cung cấp cho hệ thống được sử dụng tự động trong quá trình tắt và khởi động. lên khỏi lò.
Máy biến áp tự dùng cấp 2
Máy biến áp dự phòng DP2 chỉ có nhiệm vụ thay thế máy biến áp đang làm việc trong trường hợp có sự cố hoặc sửa chữa nên chúng tôi chọn cùng loại với máy biến áp đang làm việc 2.3. Dựa vào điều kiện trên ta chọn công tắc loại 3AF2 có thông số như trong bảng. Dựa vào các điều kiện trên chúng tôi lựa chọn tủ chuyển mạch loại 3AF 105-4 do ABB sản xuất với các thông số chính sau:
CHẾ ĐỘ KHÔNG TOÀN PHA
- CHẾ ĐỘ KHÔNG TOÀN PHA KHI CẮT 1 PHA ĐƢỜNG DÂY 500 KV
- Chế độ riêng khi cắt 1 pha
- Sơ đồ thứ tự thuận
- Sơ đồ thứ tự nghịch
- Sơ đồ thay thế phức hợp chế độ riêng đứt dây
- CHẾ ĐỘ KHÔNG TOÀN PHA KHI CẮT 2 PHA ĐƢỜNG DÂY 500kv
- Chế độ riêng khi cắt 2 pha a. Sơ đồ thứ tự thuận mở rộng
Để thiết lập sơ đồ thay thế phức tạp nhằm tính toán chế độ cắt 1 pha của đường dây 500 kV, chúng tôi tiến hành xây dựng các sơ đồ thay thế thứ tự ngược lại. Tiếp tục biến đổi, ta được sơ đồ đơn giản của nhà máy như Hình 3-4. Bằng cách đấu nối bộ phận nhà máy với đường dây 500 kV, chúng ta có sơ đồ thay thế thứ tự dương của chế độ cắt dây như hình 3-5.
Giống như sơ đồ trình tự tích cực, chúng tôi chuyển đổi sơ đồ lắp đặt riêng biệt để tính đến đường ray 500 kV. Từ kết quả trên chúng ta có thể thấy rằng khi xảy ra ngắt pha, dòng điện thứ tự dương trong các pha giảm và xuất hiện dòng thứ tự âm đáng kể, làm tăng dòng tổng hợp trong các pha còn lại. Để tìm dòng điện và điện áp trên đường dây ở chế độ ngắt hai pha, chúng ta sử dụng phương pháp sơ đồ trình tự dương mở rộng.
Như vậy, dòng điện thuận nghịch và không thứ tự ở đầu và cuối đường dây ở chế độ cắt 2 dây bằng và bằng I1P, I1Q. Khi đường dây mang công suất tối đa, ở chế độ không toàn pha, nó không làm quá tải các pha còn lại mà làm xuất hiện dòng điện thứ tự âm trong máy phát với giá trị lớn hơn giá trị cho phép. Việc giảm công suất truyền tải trên đường dây 500 kV làm giảm dòng điện thứ tự âm và độ lệch dòng điện giữa các pha dẫn đến khả năng chịu tải trên đường dây 500 kV quá nhỏ.
KẾT LUẬN