chọn sơ đồ, thiết bị cho các phương án so sánh kinh tế - kĩ thuật chọn phương án tối ưu

§å ¸n tèt nghiÖp HÖ thèng ®iÖn - Kho¸ 40

Ch ¬ng 1

chän m¸y ph¸t ®iÖn, tÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt

Trong nhiÖm vô thiÕt kÕ ®· cho biÕt hÖ sè c«ng suÊt, biÓu ®å phô t¶i h»ng ngµy

cña phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p vµ cho biÕt biÓu ®å ph¸t c«ng suÊt h»ng ngµy cña nhµ m¸y.

Sau khi tÝnh to¸n ®îc lîng c«ng suÊt tiªu thô ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p, phÇn c«ng suÊt

trÝch ra dµnh cho tù dïng ta lËp ®îc biÓu ®å phô t¶i tæng cña toµn nhµ m¸y.

C¨n cø vµo nhiÖm vô ph¸t c«ng suÊt cña nhµ m¸y theo biÓu ®å vµ biÓu ®å phô t¶i

tæng cña toµn nhµ m¸y ta sÏ cã ®îc biÓu ®å c©n b»ng c«ng suÊt gi÷a c«ng suÊt ph¸t cña

nhµ m¸y vµ c«ng suÊt tiªu thô cña phô t¶i, trong biÓu ®å nµy chØ râ lîng c«ng suÊt ph¸t

thiÕu hay ®ñ cung cÊp cho phô t¶i cña nhµ m¸y ®ang thiÕt kÕ.

1. Chän m¸y ph¸t ®iÖn.

Theo nhiÖm vô thiÕt kÕ, nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ngng h¬i sÏ thiÕt kÕ cã c«ng suÊt

200MW, gåm 4 tæ m¸y. Mçi tæ m¸y sÏ cã c«ng suÊt ®Þnh møc lµ 50MW, hÖ sè c«ng

suÊt cña mçi tæ m¸y lµ 0,85 vµ ®iÖn ¸p ®Þnh møc lµ 10,5KV.

Chän m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé tuabin h¬i cã c¸c th«ng sè 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

cosϕ I

KA

x”d x’d xd

TB - 50 - 2 3000 58,824 50 10,5 0,85 5,73 0,135 0,3 1,84

2. TÝnh to¸n phô t¶i.

Dùa vµo biÓu ®å phô t¶i ®· cho vµ ¸p dông c«ng thøc sau ®Ó tÝnh to¸n:

( )

( )

S t

P t

= P

%

.cos

. max 100 ϕ

trong ®ã : P(t) lµ lîng c«ng suÊt t¸c dông ë thêi ®iÓm t trong ngµy.

P%(t) lµ trÞ sè phÇn tr¨m cña lîng c«ng suÊt ë thêi ®iÓm t so víi gi¸ trÞ c«ng

suÊt cùc ®¹i

Pmax lµ gi¸ trÞ c«ng suÊt cùc ®¹i

cosϕ lµ hÖ sè c«ng suÊt t¬ng øng.

1) Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 220 KV(kÝ hiÖu S220).

Cho Pmax = 120MW, cosϕ = 0,8 nªn S

P

max MVA max

cos ,

= = =

ϕ

120

0 8

150 .

PhÇn 1: ThiÕt kÕ phÊn ®iÖn nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn

4

§å ¸n tèt nghiÖp HÖ thèng ®iÖn - Kho¸ 40

thay sè vµo ta cã : tõ 0 ®Õn 6 giê : S220 MVA 60 150

100

= = 90 .

tõ 6 ®Õn 10 giê : S220 MVA 90 150

100

= =135 .

tõ 10 ®Õn 14 giê : S220 MVA 100 150

100

= =150 .

tõ 14®Õn 18 giê : S220 MVA 80150

100

= =120 .

tõ 18 ®Õn 24 giê : S220 MVA 60 150

100

= = 90 .

BiÓu ®å phô t¶i:

2) Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 110 KV(kÝ hiÖu S110).

Cho Pmax = 170MW, cosϕ = 0,8 nªn S

P

max MVA max

cos ,

= = = ,

ϕ

170

0 8

212 5 .

thay sè vµo ta cã : tõ 0 ®Õn 4 giê : S110 MVA 60 212 5

100

= =127 5

. ,

,

tõ 4 ®Õn 10 giê : S110 MVA 80 212 5

100

= =170 . ,

tõ 10 ®Õn 18 giê : S110 MVA 100 212 5

100

= =212 5

. ,

,

tõ 18 ®Õn 24 giê : S110 MVA 70 212 5

100

= =148 75 . ,

,

BiÓu ®å phô t¶i:

3) Kh¶ n¨ng ph¸t c«ng suÊt cña nhµ m¸y t¹i tõng thêi ®iÓm (kÝ hiÖu SNM).

PhÇn 1: ThiÕt kÕ phÊn ®iÖn nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn

5

(MVA)

0 4 10 18 24

(giê)

127,

5

148,75

170

212,5

0 6 10 14 18 24

(giê)

90

120

135

150

(MVA)

§å ¸n tèt nghiÖp HÖ thèng ®iÖn - Kho¸ 40

C«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y lµ S® = 4

50

0 85

. 235 294

,

= , MVA

thay sè vµo ta cã : tõ 0 ®Õn 8 giê : SNM = = MVA 60 235 294

100

141176 . ,

,

tõ 8 ®Õn 12 giê : SNM = = MVA 100 235 294

100

235 294 . ,

,

tõ 12 ®Õn 14 giê : SNM = = MVA 90 235 294

100

211765 . ,

,

tõ 14 ®Õn 20 giê : SNM = = MVA 100 235 294

100

235 294 . ,

,

tõ 20 ®Õn 24 giê : SNM = = MVA 70 235 294

100

164 706 . ,

,

BiÓu ®å biÓu diÔn:

4) Phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y (kÝ hiÖu Std) .

C«ng thøc tÝnh : S S

S t

S

td NM

NM

NM

= α. .( , + , .

( )

0 4 0 6 )

trong ®ã : Std(t) lµ phô t¶i tù dïng t¹i thêi ®iÓm t

SNM lµ c«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y

SNM(t) lµ c«ng suÊt ph¸t ra cña nhµ m¸y ë thêi ®iÓm t

α lµ trÞ sè phÇn tr¨m lîng ®iÖn tù dïng.

ta cã : tõ 0 ®Õn 8 giê : Std =8%.235 294 0 4 +0 6 = MVA 141176

235 294

, .( , , . 14 306 ,

,

) ,

tõ 8 ®Õn 12 giê : Std =8%.235 294 0 4 +0 6 = MVA 235 294

235 294

, .( , , . 18 824 ,

,

) ,

tõ 12 ®Õn 14 giê : Std =8%.235 294 0 4 +0 6 = MVA 211 765

235 294

, .( , , . 17 695 ,

,

) ,

tõ 14 ®Õn 20 giê : Std =8%.235 294 0 4 +0 6 = MVA 235 294

235 294

, .( , , . 18 824 ,

,

) ,

PhÇn 1: ThiÕt kÕ phÊn ®iÖn nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn

6

(MVA)

0 8 12 20 24

(giê)

141,176

164,706

211,765

235,294

14

§å ¸n tèt nghiÖp HÖ thèng ®iÖn - Kho¸ 40

tõ 20 ®Õn 24 giê : Std =8%.235 294 0 4 +0 6 = MVA 164 706

235 294

, .( , , . 15 436 ,

,

) ,

BiÓu ®å biÓu diÔn:

3. C©n b»ng c«ng suÊt .

BiÓu thøc biÓu diÔn sù c©n b»ng c«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y thiÕt kÕ vµ phô t¶i

tiªu thô: SNM(t) = S220(t) + S110(t) + Std(t) + SHT(t) (Bá qua tæn thÊt)

trong ®ã:

SNM(t) lµ c«ng suÊt ph¸t ra cña nhµ m¸y t¹i thêi ®iÓm t

S220(t) lµ c«ng suÊt tiªu thô cña phô t¶i phÝa ®iÖn ¸p cao 220KV t¹i thêi ®iÓm t

S220(t) lµ c«ng suÊt tiªu thô cña phô t¶i phÝa ®iÖn ¸p trung 110KV t¹i thêi ®iÓm t

Std (t) lµ lîng c«ng suÊt dµnh cho tù dïng cña nhµ m¸y t¹i thêi ®iÓm t

SHT(t) lµ lîng c«ng suÊt ph¸t vµo hay lÊy ra tõ lîng dù tr÷ cña hÖ thèng t¹i tõng

thêi ®iÓm t.

BiÓu thøc cã thÓ viÕt l¹i nh sau : SHT(t) = SNM(t) - [S220(t) + S110(t) + Std(t) ]

trong ®ã vÕ bªn ph¶i lµ c¸c gi¸ trÞ ®· biÕt nh vËy ta cã thÓ tÝnh to¸n ®îc lîng c«ng suÊt

ph¸t vµo hay lÊy ra tõ dù tr÷ cña hÖ thèng.

Thµnh lËp b¶ng c©n b»ng c«ng suÊt:

0 ÷ 4

giê

4 ÷ 6

giê

6 ÷ 8

giê

8 ÷ 10

giê

10 ÷ 12

giê

12÷ 14

giê

14 ÷ 18

giê

18 ÷ 20

giê

20 ÷ 24

giê

S220

(MVA)

90 90 135 135 150 150 120 90 90

S110

(MVA)

127,5 170 170 170 212,5 212,5 212,5 148,75 148,75

Std

(MVA)

14,306 14,306 14,306 18,824 18,824 17,695 18,824 18,824 15,436

SNM

(MVA)

141,176 141,176 141,176 235,294 235,294 211,765 235,294 235,294 164,706

SHT

(MVA)

-90,63 -133,13 -178,13 -88,53 -146,03 -168,43 -116,05 -22,28 -89,48

BiÓu ®å biÓu diÔn tæng:

PhÇn 1: ThiÕt kÕ phÊn ®iÖn nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn

7

(MVA)

0 8 12 20 24

(giê) 14,306

15,436

17,695

18,824

14

T/gian

Phô t¶i

§å ¸n tèt nghiÖp HÖ thèng ®iÖn - Kho¸ 40

Chó thÝch c¸c nÐt vÏ:

lµ ®êng biÓu diÔn c«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y thiÕt kÕ.

lµ ®êng biÓu diÔn lîng c«ng suÊt dµnh cho tù dïng cña nhµ m¸y.

lµ ®êng biÓu diÔn tæng c«ng suÊt cña lîng tù dïng vµ phô t¶i cÊp trung ¸p

110KV.

lµ ®êng biÓu diÔn tæng c«ng suÊt cña lîng tù dïng, phô t¶i cÊp trung ¸p

110KV vµ phô t¶i cÊp cao ¸p 220KV.

NhËn xÐt:

Nh×n vµo biÓu ®å tæng biÓu diÔn c«ng suÊt chung ë trªn ta thÊy ®êng biÓu diÔn l￾îng c«ng suÊt ph¸t ra cña nhµ m¸y lu«n lu«n n»m díi ®êng biÓu diÔn tæng c«ng suÊt cña

lîng tù dïng, phô t¶i cÊp trung ¸p 110KV vµ phô t¶i cÊp cao ¸p 220KV ®iÒu nµy cã

nghÜa lµ nhµ m¸y ®ang thiÕt kÕ kh«ng ®ñ kh¶ n¨ng cung cÊp cho toµn bé phô t¶i ë c¸c

cÊp ®iÖn ¸p vµ tù dïng cña nhµ m¸y. Nh vËy mét phÇn phô t¶i sÏ ®îc cung cÊp tõ lîng

c«ng suÊt dù tr÷ cña hÖ thèng.

PhÇn 1: ThiÕt kÕ phÊn ®iÖn nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn

8

(MVA)

0 8 12 20 24

(giê)

4 10 14 18

381,324

231,806

274,306

319,306

323,824

380,195

351,324

257,574

254,186

141,806

184,306

188,824

231,324

167,574 164,706

164,186

141,176

235,294

S

NM

211,765

( S

TD

+ S

220

+ S

110

)