Để sản xuất điện năng, các nhà máy điện tiêu thụ một phần điện năng cho các cơ cấu tự dùng đảm bảo hoạt động của máy phát điện nh: chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu, bơm nớc tuần hoàn, quạt gió, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu.
Điện tự dùng trong nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: dạng nhiên liệu, áp suất ban đầu, kiểu và công thức tuabin. Chiếm khoảng 5-8% tổng điện năng sản xuất. Tập hợp các máy công tác truyền động bằng động cơ điện, lưới điện, thiết bị phân phối, máy biến áp, giảm áp, nguồn năng lợng độc lập, hệ thống điều khiển, tín hiệu, thắp sáng tạo thành hệ thống điện tự dùng của nhà máy điện với yêu cầu cơ bản: độ tin cậy cao, phù hợp yêu cầu kinh tế.
Các máy công tác và các động cơ điện tơng ứng của bất kỳ nhà máy nhiệt điện nào (ngưng hơi hay trích hơi) có thể chia làm 2 phần không đều nhau.
- Những máy công tác đảm bảo sự làm việc của các lò và tuabin các tổ máy.
- Những máy công tác phục vụ chung không có liên quan trực tiếp đến lò hơi và các tuabin, nhưng lại cần thiết cho sự làm việc của nhà máy.
Đối với nhà máy điện thiết kế ta dùng 2 cấp điện áp tự dùng 6KV và 0,4 KV nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, số phân đoạn cuộn hạ và phía trên máy cắt các bộ phận máy phát - máy biến áp tự ngẫu.
6.1. CHỌN SƠ ĐỒ TỰ DÙNG.
F1 B1
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧ TD1
6,3kV
F2 B2
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧ TD2
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧
∨
∧∧ TD3
∨
∧∧
∨
∧∧ TD4
∨
∧∧
∨
∧∧ TD5
F3 F4 F5
B3 B4 B5
∨
∧∧
∨
∧∧ DP1
TD51 TD41
TD31 TD21
DP2
0,4kV TD11
∨
∨
∨ ∨
∨
∨
∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
6.2. Chọn máy biến áp tự dùng 6.2.1 Chọn máy biến áp cấp 1.
Các máy biến áp cấp 1 có nhiệm vụ nhận điện từ thanh góp 10.5 KV cung cấp cho các phụ tải tự dùng cấp điện áp 6KV. Còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4 KV. Từ đó công suất của chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại của các động cơ ở cấp điện áp 6KV và tổng công suất của các máy biến áp cấp 2 nối tiếp với nó.
- Trong phạm vi thiết kế, nên ta chọn công suất của máy biến áp tự dùng cấp I theo công suất tự dùng cực đại của toàn nhà máy. Stdmax = 25 MVA
Năm máy công tác có công suất: SđmB ≥
5
1 Stdmax =
5
1.25 = 5 MVA Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thông số như sau:
Loại Sđm MVA
Điện áp (KV) Tổn thất KW
UN% I0% Cuộn cao Cuộn hạ ΔP0 ΔPN
TM-6300 6.3 10.5 6,3 8.33 46.5 6.5 0,8
Công suất của máy biến áp dự trữ cấp 1 được chọn phù hợp với chức năng của nó. Máy biến áp dự trữ cấp 1 không chỉ dùng thay thế máy biến áp công tác khi sửa chữa mà còn cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình hoạt động dừng lò.Ta chọn cùng loại như máy biến áp cấp I
6.1.2. Chọn máy biến áp cấp 2:
Các máy biến áp tự dùng cấp 2 dùng để cung cấp cho các phụ tải cấp điện áp 380/220V và chiếu sáng. Công suất của các loại phụ tải này thường nhỏ nên công suất máy biến áp thường được chọn là loại có công suất từ: 630 á 1.000 KVA.
Loại lớn hơn thường không được chấp nhận vì giá thành lớn, dòng ngắn mạch phía thứ cấp lớn. Gỉa thiết các phụ tải này chiếm 10%. Công suất phụ tải cấp 1 . Khi đó ta chọn công suất mỗi máy là:
SđmB ≥ 10%. 25/5 = 500 KVA
Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thông số như bảng sau:
Loại Sđm KVA
Điện áp (KV) Tổn thất (KW)
UN % Io% Cuộn
cao
Cuộn
hạ ΔPo ΔPN
TMH-1000 1000 6 0,4 2,1 11,6 6,5 1,5
6.2.CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN TỰ DÙNG.
6.2.1. Chọn máy cắt 10 kV đầu nguồn:
Dòng điện cưỡng bức qua máy cắt 10 kV là : Icb10 =
5 , 10 . 3 5
25 .
3 5
max =
Fdm td
U
S =0,275 kA
Dòng ngắn mạch qua máy cắt này chính là dòng ngắn mạch tại N4 đã tính ở chương 3 có trị số là :
IN4(0) = 52,041 kA IN4 xk = 140,57 kA Máy cắt chọn phải thoả mãn các điều kiện sau:
-Điện áp định mức: UMC dm ≥10,5 kV - Dòng điện: IđmMC ≥ Icb= 0,275 kA - Điều kiện cắt : Icđm ≥ I” = 52,041 kA
- Điều kiện ổn định động : ildd > ixk = 140,57 kA
Dựa vào các điều kiện trên ta chọn loại máy cắt hợp bộ 3AF1 có các thông số như sau :
Loại máy cắt Uđm (KV) Iđm (kA) Icđm (KA) ilđđ (KA)
3AF1 12 2 63 160
6.2.2. Chọn máy cắt 6 kV :
Dòng cưỡng bức qua máy cắt tổng 6 kV là:
Icb 6 =
3 , 6 . 3 5
25 3
, 6 . 3 5
max =
Std
=0,458 kA
Dòmg điện cắt định mức của máy cắt 6 kV được chọn theo dòng ngắn mạch tại thanh góp 6 kV của phụ tải địa phương(điểm N7). Khi đó ta coi nhà máy và hệ thống có công suất vô cùng lớn nên ta có sơ đồ thay thế ngắn mạch :