Đồ án Thiết kế nhà máy nhiệt điện ngưng hơi công suất 400mw

KhÊu hao hµng n¨m vÒ vèn ®Çu t­ vµ s÷a ch÷a lín : · ChÝ phÝ do tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn : Pt = β . ΔA = 500 . 9646914 = 4823.106 (VN§) VËy phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m : P = Pk + Pt = ( 8450 + 4823 ) . 106 = 13273.106 (VN§) 3. TÝnh chi phÝ tÝnh to¸n C = P + adm . V = ( 13273 + 0,15 . 95390 ) . 106 = 27582.106 (VN§) 5.4. So s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ – lùa chän ph­¬ng ¸n tèi ­u Ph­¬ng ¸n Tæng vèn ®Çu t­ V(106 VN§) PhÝ tæn vËn hµnh P(106VN§/n¨m) Chi phÝ tÝnh to¸n C(106VN§) 1 113870 18694 35775 2 93890 13273 27582 * KÕt luËn : Ta thÊy ph­¬ng ¸n 2 kinh tÕ ph­¬ng ¸n 1 , mÆt kh¸c ®é tin cËy vÒ mÆt kÜ thuËt còng tèt h¬n. VËy ta chän ph­¬ng ¸n 2 lµm s¬ ®å nèi ®iÖn cho nhµ m¸y . Ch­¬ng 6 Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn §Ó nhµ m¸y lµm viÖc an toµn tin cËy , cung cÊp ®iÖn liªn tôc cho phô t¶i th× c¸c khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn ph¶i chän sao cho ®¶m b¶o c¸c tiªu chÝ kÜ thuËt trong ®iÒu kiÖn b×nh th­êng còng nh­ khi sù cè . 6.1. Chän dao c¸ch ly Dao c¸ch li ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau : - §iÖn ¸p : UdmDCL UdmM¹ng - Dßng ®iÖn : IdmDCL Ilvcb - §iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt : - §iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng : il®® ixk Ta chän ®­îc dao c¸ch li qua b¶ng sau : CÊp ®iÖn ¸p §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i Dao c¸ch ly §¹i l­îng ®Þnh møc U®m (KV) Ilvcb (A) ixk (KA) I’’ (KA) U®m (KV) I®m (A) Il®® (KA) Inh/tnh (KA/s) Cao 220 393 15,63 6,14 ΡΛΗД-20П/600 220 600 60 12/10 Trung 110 1946 32,99 12,96 ΡΗД-110/200 110 2000 100 40/3 H¹ 10,5 6793 112,29 44,11 ΡВK-20/7000 10,5 7000 250 75/10 Dao c¸ch ly ë cÊp ®iÖn ¸p trung vµ h¹ cã Idm > 1000 (A) nªn kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt . ChØ kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt cho dao c¸ch ly ë cÊp ®iÖn ¸p 220KV. · X¸c ®Þnh xung l­îng nhiÖt : BN = BNCK + BNKCK Trong ®ã : BNCK : Lµ xung l­îng nhiÖt cña thµnh ng¾n m¹ch chu k× BKNCK : Lµ xung l­îng nhiÖt cña thµnh ng¾n m¹ch kh«ng chu k× + §Ó x¸c ®Þnh xung l­îng nhiÖt cña thµnh phÇn chu k× ta dông ph­¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®å thÞ . Gi¶ sö thêi gian tån t¹i ng¾n m¹ch lµ 0,5 (s) , chia kho¶ng thêi gian nµy thµnh c¸c kho¶ng (0 ; 0,1 ) , ( 0,1 ; 0,2 ) , ( 0,2 ; 0,5 ) . Khi ®ã xung l­îng ®­îc tÝnh gÇn ®óng bëi c«ng thøc : BNCK = Ta cã : VËy : BNCK = 33,38 . 0,1 + 28,15 .0,1 + 26,58 . 0,3 = 14,127 (KA2s) + Xung l­îng nhiÖt cña thµnh phÇn kh«ng chu k× : Do thêi gian tån t¹i ng¾n m¹ch lµ 0,5 (s) nªn BNKCK ®­îc x¸c ®Þnh gÇn ®óng qua c«ng thøc sau : BBKCK = (I’’)2. Ta Víi Ta lµ h»ng sè thêi gian cña l­íi ®iÖn . Do ®ang xÐt ë cÊp ®iÖn ¸p lín h¬n 1000V nªn lÊy Ta = 0,05 (s) . VËy : BNKCK = (IN1(0))2 . Ta = (6,14)2. 0,05 = 1,885 (KA2s) VËy xung l­îng nhiÖt tæng: BN = BNCK + BNKCK = 14,127 + 1,885 = 16,012 (KA2s) MÆt kh¸c ta thÊy : DÔ thÊy ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt ®­îc tho¶ m·n. 6.2. Chän d©y dÉn mÒm , thanh dÉn mÒm CÊp ®iÖn ¸p 220KV , 110KV th­êng sö dông d©y dÉn mÒm , thanh dÉn mÒm . V× trong nhµ m¸y ®iÖn d©y dÉn cã chiÒu dµi kh«ng lín nªn d©y dÉn vµ thanh dÉn ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp. D©y dÉn chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi nÕu cã : I’cp Ilvcb Trong ®ã : I’cp = Icp . Khc - I’cp : Lµ dßng ®iÖn cho phÐp l©u dµi ®· hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é - Khc : Lµ hÖ sè hiÖu chØnh - θcp : NhiÖt ®é cho phÐp lµm viÖc l©u dµi ( θcp = 70 0C ) - θ0 : NhiÖt ®é m«i tr­êng lý t­ëng (θ0 = 25 0C ) - θ0’ : NhiÖt ®é thùc tÕ t¹i n¬i l¾p ®Æt thiÕt bÞ (θ0’= 35 0C ) Sau khi chän ®­îc d©y dÉn cÇn ph¶i kiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt vµ ®iÒu kiÖn vÇng quang . 6.2.1. Chän thanh dÉn cho phÝa ®iÖn ¸p 220KV Chän theo ®iÒu kiÖn : Chän d©y AC-185 , cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt : + TiÕt diÖn : 187 / 128 mm2 (Nh«m / ThÐp) + §­êng kÝnh : 23,1 / 14,7 mm2 (D©y dÉn / Lâi thÐp) + Icp = 510 (A) · Ta thÊy Icp = 0,51(A) > 0,594 (A) nªn ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi ®­îc tho¶ m·n . · KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt khi ng¾n m¹ch: T­¬ng tù nh­ khi kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt cho dao c¸ch ly ë cÊp ®iÖn ¸p 220KV : Ta ®· tÝnh ®­îc xung l­îng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 lµ BN = 16,012 = 16,012 (KA2s) §Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt th× d©y ®Én mÒm chän ®­îc ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : Smin = Do dïng d©y dÉn nh«m nªn C = 79 A2s Smin = Ta thÊy Schän > Smin nªn d©y dÉn tho¶ m·n æn ®Þnh nhiÖt . · KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t sinh vÇng quang Ph¶i cã : Víi Uvq : Lµ ®iÖn ¸p tíi h¹n cã thÓ ph¸t sinh vÇng quang U®mHT : Lµ ®iÖn ¸p hÖ thèng t¹i n¬i l¾p ®Æt d©y dÉn - XÐt d©y dÉn 3 pha ®Æt trªn 3 ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu Trong ®iÒu kiÖn kh« r¸o , ¸p suÊt kh«ng khÝ 750 mmHg vµ nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh lµ 25 0C th× ®iÖn ¸p vÇng quang ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Uvq = 84.m.r. lg() Chän l¹i d©y AC-300 cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt : + TiÕt diÖn : 298 / 204 mm2 (Nh«m / ThÐp) + §­êng kÝnh : 29,2 / 18,6 mm2 (D©y dÉn / Lâi thÐp) + Icp = 690 (A) D©y dÉn nµy cã : Uvq = 84.0,87. VËy ®iÒu kiÖn ph¸t sinh vÇng quang ®­îc tho¶ m·n. - Khi 3 d©y dÉn 3 pha ®Æt trªn mét mÆt ph¼ng : Th× Uvq cña 2 pha ngoµi t¨ng lªn cßn Uvq cña pha gi÷a gi¶m ®i Uvq pha gi÷a = 0,96 . 260 = 249,96 (KV) > 220(KV) Nªn ®iÒu kiÖn vÒ vÇng quang ®­îc tho¶ m·n. 6.2.2. Chän thanh dÉn , thanh gãp 110KV Chän theo ®iÒu kiÖn : 1. Chän d©y dÉn nèi tõ phÝa trung m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®Õn thanh gãp 110KV Chän d©y AC-240 cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt : + TiÕt diÖn : 241 / 56,3 mm2 (Nh«m / ThÐp) + §­êng kÝnh : 22,4 / 9,6 mm2 (D©y dÉn / Lâi thÐp) + Icp = 610 (A) · D©y dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi · KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt X¸c ®Þnh xung l­îng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch t¹i N2 BN = BNCK + BNKCK - BNKCK = (IN2(0))2. Ta = (12,96)2. 0,05 = 8,398 (KA2s) - BNCK = Gi¶ sö thêi gian tån t¹i ng¾n m¹ch lµ 0,5 (s) , chia kho¶ng thêi gian nµy thµnh c¸c kho¶ng (0 ; 0,1 ) , ( 0,1 ; 0,2 ) , ( 0,2 ; 0,5 ) . Ta cã : VËy : BNCK = 146,477 . 0,1 + 116,889 .0,1 + 103,794 . 0,3 = 57,475 (KA2s) Xung l­îng nhiÖt t¹i N2 : BN2 = 8,398 + 57,475 = 65,872 (KA2s) §Ó tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt th× d©y dÉn ®· chän ph¶i cã : DÔ thÊy d©y dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt . · KiÓm tra ®iÒu kiÖn vÇng quang XÐt trong ®iÒu kiÖn thêi tiÕt kh« , p = 1 atm , tm«i tr­êng = 25 0C. - Khi 3 d©y dÉn 3 pha ®Æt trªn 3 ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu : Uvq = 84. m. r. lg Víi : m = 0,87 r = D = 300 (cm) VËy Uvq = 84. 0,87. 1,12. lg = 198,72 (KV) Uvq > 110KV nªn ®iÒu kiÖn vÇng quang ®­îc tho¶ m·n. - Khi 3 d©y dÉn 3 pha ®Æt trªn mét mÆt ph¼ng : Th× Uvq cña 2 pha ngoµi t¨ng lªn cßn Uvq cña pha gi÷a gi¶m ®i Uvq pha gi÷a = 0,96 . 198,72 = 190,77 (KV) > 110(KV) Nªn ®iÒu kiÖn vÒ vÇng quang ®­îc tho¶ m·n. 2. Chän d©y dÉn nèi tõ m¸y biÕn ¸p 2 d©y quÊn lªn thanh gãp 110KV vµ thanh gãp 110KV Chän theo ®iÒu kiÖn : Chän d©y AC-400 , cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt : + TiÕt diÖn : 400 / 93 mm2 (Nh«m / ThÐp) + §­êng kÝnh : 29,1 / 93 mm2 (D©y dÉn / Lâi thÐp) + Icp = 835 (A) DÔ thÊy d©y dÉn nµy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi, æn ®Þnh nhiÖt vµ vÇng quang . Bëi d©y dÉn AC-240 dïng ë m¹ch m¸y biÕn ¸p liªn l¹c còng ®· tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn nµy . 6.3. Chän thanh dÉn cøng Dïng lµm thanh dÉn tõ m¸y ph¸t ®Õn m¸y biÕn ¸p . §­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp : Dßng ®iÖn cho phÐp lín (>3000A) nªn ta dïng thanh dÉn h×nh m¸ng ®Ó gi¶m hiÖu øng mÆt ngoµi , ®ång thêi t¨ng kh¶ n¨ng lµm m¸t . Dïng thanh dÉn ®ång cã c¸c sè liÖu kÜ thuËt : KÝch th­íc TiÕt DiÖn 1 cùc (mm2) M« men trë kh¸ng (cm3) M« men qu¸n tÝnh (cm4) Icp (A) 1 thanh 2 thanh 1 thanh 2 thanh h b c R Wxx Wyy Wy0y0 Jxx Jyy Jy0y0 175 80 8 12 2440 122 25 250 1070 114 2190 8550 y y y y x x y 0 y 0 h h b r · Do d©y dÉn cã Icp = 8850 (A) > 1000 (A) nªn kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt · KiÓm tra æn ®Þnh ®éng + KiÓm tra æn ®Þnh ®éng khi kh«ng xÐt ®Õn dao ®éng Thanh dÉn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng nÕu cã : σ = σ1 + σ2 σcp Trong ®ã : - σcp : Lµ øng suÊt cho phÐp , víi thanh dÉn ®ång σcp = 1400 (kg/cm). - σ1 : Lµ øng suÊt ngoµi do dßng ®iÖn c¸c pha t¸c dông víi nhau . - σ2 : Lµ øng suÊt néi bé do dßng ®iÖn trong c¸c thanh dÉn cïng mét pha t¸c dông víi nhau . XÐt kho¶ng c¸ch gi÷a 2 sø ®ì lµ l = 120 (cm) , kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha lµ a = 60 (cm) * TÝnh øng suÊt ngoµi : σ1 - Lùc tÝnh to¸n t¸c dông lªn thanh dÉn lµ : Ftt = 1,76.10-8 = 1,76.10-8 Ftt = 443,84 (KG) - M« men uèn t¸c dông lªn mçi nhÞp thanh dÉn : -øng suÊt xuÊt hiÖn trªn mçi thanh dÉn : σ1 = * TÝnh øng suÊt néi bé: §Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng ph¶i cã : σ = σ1 + σ2 σcp Þ σ2 = σcp - σ1 = 1400 – 21,304 = 1378,696 (KG/cm2) -Lùc t¸c dông lªn 1(cm) chiÒu dµi thanh dÉn : f2 = 0,51.10-8 (ixk)2 ( khd = 1 ) f2 = 0,51.10-8 (112,29)2.106 (KG/cm) Gäi l2 lµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 miÕng ®Öm , lùc t¸c dông lªn thanh dÉn lµ : F2 = f2.l2 - M« men t¸c dông lªn thanh dÉn : - øng suÊt t¸c xuÊt hiÖn trªn thanh dÉn : σ2 = MÆt kh¸c: σ2 1378,696 (KG/cm2) Þ XÐt tØ sè : Nh­ vËy gi÷a 2 sø ®ì cña 1 nhÞp thanh dÉn cÇn ph¶i ®Æt thªm 3 miÕng ®Öm th× thanh dÉn míi ®¶m b¶o æn ®Þnh ®éng . + KiÓm tra æn ®Þnh ®éng khi cã xÐt ®Õn dao ®éng cña thanh dÉn TÇn sè dao ®éng riªng cña thanh dÉn ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Trong ®ã : - E : Lµ m« ®un ®µn håi cña vËt liÖu thanh dÉn ECU = 1,1 . 106 (kg.cm2) - : Lµ m« men qu¸n tÝnh , = 2190 (cm4). - S : Lµ tiÕt diÖn ngang cña thanh dÉn , S = 2 X 2440 (mm2). - Lµ khèi l­îng riªng cña thanh dÉn , - l : Lµ chiÒu dµi 1 nhÞp thanh dÉn , l = 120 (cm). VËy : n»m ngoµi kho¶ng (45-55)Hz vµ (90-110)Hz , nªn thanh dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng khi cã xÐt ®Õn dao ®éng cña thanh dÉn Ä Chän sø ®ì cho thanh dÉn cøng Sø ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn : - Lo¹i sø : Chän theo vÞ trÝ ®Æt - §iÖn ¸p : Udm UdmHT - §iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng : Ftt’ 0,6 . Fcp F tt F cp h td H s Víi : Ftt’ : Lµ lùc ®iÖn ®éng ®Æt lªn ®Çu sø khi ng¾n m¹ch 3 pha Fcp : Lµ lùc t¸c dông cho phÐp cña sø Ftt : Lµ lùc ®iÖn ®éng t¸c ®éng lªn thanh dÉn khi ng¾n m¹ch 3 pha Hs : Lµ chiÒu cao cña sø htd : Lµ chiÒu cao cña thanh dÉn Ta chän sø ®Æt trong nhµ lo¹i : 0φ-10-2000Y3 Cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt chÝnh : + §iÖn ¸p : Udm =10 KV + Lùc ph¸ ho¹i cho phÐp : Fcp = 2000 (KG) + ChiÒu cao sø : Hs = 134 (mm) Víi thanh dÉn h×nh m¸ng ®· chän cã : + ChiÒu cao : h = 175 (mm) + Lùc tÝnh to¸n : Ftt = 443,84 (KG) VËy : Ftt’ = 443,84 . 0,6 . Fcp = 0,6 . 2000 = 1200 (KG) Ta thÊy Ftt’ < 0,6 . Fcp . VËy sø ®· chän tho¶ m·n 6.4. Chän khÝ cô ®iÖn vµ thanh c¸p cho phô t¶i ®Þa ph­¬ng 1. S¬ ®å phô t¶i ®Þa ph­¬ng F1 F2 K1 K2 Phô t¶i ®Þa ph­¬ng gåm cã 3 ®­êng d©y kÐp vµ 4 ®­êng d©y ®¬n Pmax = 24 (MW) , cosj = 0,85 2 . Chän c¸p C¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn mËt ®é dßng kinh tÕ : Trong ®ã : Ibt : Lµ dßng lµm viÖc b×nh th­êng qua c¸p Jkt : Lµ mËt ®é dßng kinh tÕ + X¸c ®Þnh Jkt Tmax = = 365 . ( 0,5 . 6 + 0,8 . 4 + 1.4 + 0,85 . 4 + 0,7 . 6 ) Tmax = 6497 (h) Ta sö dông c¸p ®ång , c¸ch ®iÖn b»ng giÊy, cã lâi : Tra b¶ng cã Jkt = 2. · Chän ®­êng d©y kÐp : Pmax = 4 (MW) Ta cã : Ibt = TÝnh tiÕt diÖn c¸p : Chän c¸p cã : U®m = 10 (KV) FC = 150 (mm2 ) Icp = 270 (A) - KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi Ilvbt Víi : Icp’ = K1 . K2 . Icp K1 = 0,88 : HÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é. K2 = 0,9 : Lµ hÖ sè hiÖu chØnh theo sè c¸p ®Æt song song vµ kho¶ng c¸ch gi÷a chóng. VËy : Icp = 0,88 . 0,9 . 270 =213,84 (A) Ta thÊy Ilvmax =129 (A) < 213,84 (A), nªn ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi ®­îc tho¶ m·n. - KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng khi sù cè Icb = 2 . Ilvbt = 2. 0,129 = 0,258 (A) K1 . K2 . Kqt . Icp = 0,88 . 0,9 . 1,3 . 270 = 277,99 (A) Ta thÊy Icb <Icp , nªn ®iÒu kiÖn ph¸t nãng khi sù cè ®­îc tho¶ m·n. · Chän ®­êng d©y c¸p ®¬n Phô t¶i cùc ®¹i lµ : Pmax = 3 (MW) Ibt = TiÕt diÖn c¸p : Chän c¸p cã : Udm = 10 (KV) FC = 150 (mm2) Icp = 270 (A) - ChØ kiÓm tra cÇn ph¶i kiÓm tra c¸p theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi : Icp’ = 0,88 . 0,9 . 270 = 213,84 (A) Ta thÊy Icp’ > Ibt = 194,06 (A) nªn ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi ®­îc tho¶ m·n 3. Chän kh¸ng ®iÖn cho ®­êng d©y phô t¶i ®Þa ph­¬ng Chän kh¸ng ®iÖn cho ®­êng d©y phô t¶i ®Þa ph­¬ng nh»m h¹n chÕ dßng ng¾n m¹ch ë m¹ng phô t¶i ®i¹ ph­¬ng ®Ó tõ ®ã cã thÓ chän ®­îc thiÕt bÞ nhá h¬n cho phô t¶i ®Þa ph­¬ng . - Dßng lµm viÖc b×nh th­êng qua kh¸ng : - Dßng c­ìng bøc qua kh¸ng ( khi mét kh¸ng háng ) Khi mét kh¸ng háng th× c¸c ®­êng d©y nèi víi kh¸ng ®ã t¹m thêi ®­îc c¾t ra , dßng c«ng suÊt qua kh¸ng cßn l¹i lµ : P = 3 .4 + 2 . 3 = 18 (MW) VËy : · Chän m¸y c¾t cho m¹ng ®Þa ph­¬ng Ta ph¶i cã : Chän m¸y c¾t hîp bé : BMΠ-10-1250 Cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt chÝnh : Udm = 10 (KV) ; Idm = 1250 (A) Ic®m = 40 (KA) ; I«®® = 100 (KA) · Kh¸ng ®iÖn ®­îc chän nh­ sau : XÐt mét hé tiªu thô ®­îc cung cÊp ®iÖn tõ ®Çu cùc m¸y ph¸t qua kh¸ng ®iÖn cã ®iÖn kh¸ng XK% cÇn t×m , råi qua m¸y c¾t MC1 ®· ®Þnh dßng c¾t , tiÕp ®ã ®Õn c¸p ®iÖn lùc F1 = 150 (mm2 ) , råi ®Õn hé tiªu thô cã m¸y c¾t MC2 vµ c¸p cã tiÕt diÖn nhá nhÊt F = 70 (mm2). + Chän kh¸ng lo¹i : PbA-10-1500 , cã : U®mK = 10 (KV) I®mK = 1500 (KA) + Thùc hiÖn tÝnh to¸n ng¾n m¹ch Chän : Scb = 100 (MVA) Ucb = 10,5 (KV) HT XHT XK XC1 XC2 N4 N5 N6 XÐt 3 ®iÓm ng¾n m¹nh nh­ h×nh vÏ : N4 ®iÓm ng¾n m¹ch tr­íc kh¸ng ; N5 , N6 lµ 2 ®iÓm ng¾n m¹ch trªn 2 ®­êng c¸p . Nh­ ®· tÝnh to¸n trong 4 : IN4’’= 79,5 (KA) - §iÖn kh¸ng cña hÖ thèng ®­îc tÝnh : - §iÖn kh¸ng cña ®äan c¸p 1 : §o¹n c¸p 1 lµ ta xÐt cho 1 lé cña ®­êng d©y c¸p kÐp , v× ®­êng d©y c¸p kÐp cã chiÒu dµi lín h¬n ®­êng c¸p ®¬n nªn ®iÖn kh¸ng lín h¬n do ®ã chän ®­îc kh¸ng nhá h¬n. Ta ph¶i chän XK cña kh¸ng sao cho trong chÕ ®é ng¾n m¹ch th× dßng ng¾n m¹ch nhá h¬n dßng c¾t ®Þnh møc cña m¸y c¾t vµ ®¶m b¶o æn ®Þnh ®éng cho c¸p. Tøc lµ : Víi Inhs : Lµ dßng æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc - C : HÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu lµm d©y dÉn , CCU = 171(A2/s). tc¾t : Lµ thêi gian c¾t cña m¸y c¾t, bao gåm c¶ thêi gian t¸c ®éng cña bao gåm c¶ thêi gian t¸c ®éng cña r¬ le. Thêi gian c¾t cña m¸y c¾t ®Çu ®­êng c¸p lµ tc2 = 0,6 (s). Thêi gian c¾t cña m¸y c¾t ®Çu ®­êng c¸p lµ tc1 = tc2 + Δt = 0,6 + 0,3 = 0,9 (s). VËy : Dßng æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p 1 : Dßng æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p 2 : + XÐt ®iÓm ng¾n m¹ch N6 : HT XΣ N6 LÊy dßng ng¾n m¹ch b»ng dßng æn ®Þnh nhiÖt nhá nhÊt cña 2 c¸p ®Ó tÝnh to¸n. Ta cã : XK = XΣ – XHT – XC1 = 0,356 – 0,069 – 0,250 =0,037 XK% = VËy chän kh¸ng cã XK% = 6% ®ã lµ kh¸ng : PbA–10–1500–6 * TÝnh to¸n kiÓm tra l¹i kh¸ng: - Khi ng¾n m¹ch t¹i N5 Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N5 : - Khi ng¾n m¹ch t¹i N6 Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N6 : Ta thÊy : IN5 = 19,03 (KA) < IC®m1 = 40 (KA) IN5 = 19,03 (KA) < Inhs1 = 27,037 (KA) IN6 = 10,20 (KA) < IC®m2 = 40 (K00A) IN6 = 10,20 (KA) < Inhs1 = 15,453 (KA) Nh­ vËy ®iÒu kiÖn vÒ ®ãng c¾t cña m¸y c¾t vµ ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p ®­îc tho¶ m·n. 6.5. Chän chèng sÐt cho c¸c cÊp ®iÖn ¸p Chèng sÐt ®­îc chän theo ®iÖn ¸p ®Þnh møc · Dïng chèng sÐt van PBC–220 ®Æt ë thanh gãp 220KV vµ phÝa cao cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. · Dïng chèng sÐt van PBC–110 ®Æt ë thanh gãp 110KV, ®­êng d©y phÝa trung cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu vµ ®­êng d©y nèi tõ m¸y biÕn ¸p ghÐp bé víi m¸y lªn thanh gãp trung ¸p. · Dïng chèng sÐt van PBC–35 ®Æt ë trung tÝnh cña m¸y biÕn ¸p 2 d©y quÊn bªn trung ®Ó chèng qu¸ ¸p ë ®iÓm trung tÝnh. 6.6. Chän m¸y biÕn dßng ®iÖn (BI) vµ m¸y biÕn ®iÖn ¸p (BU) 6.6.1. S¬ ®å c¸c dông cô ®o nèi vµo biÕn dßng ®iÖn vµ biÕn ®iÖn ¸p A A A W W VAR Wh VARh VAR V f 2xHOM-10 TΠШ-20 6.6.2. Chän m¸y biÕn dßng M¸y biÕn dßng ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn sau: + §iÖn ¸p : U®mBI Um¹ng + Dßng ®iÖn : I®mBI Ilvcb + Phô t¶i : Z2®mBI Z2 + æn ®Þnh ®éng : + æn ®Þnh nhiÖt : Ngoµi ra cßn ph¶i chó ý ®Õn cÊp chÝnh x¸c, v× mçi øng víi mçi cÊp chÝnh x¸c ®Òu cã phô t¶i thø cÊp nhÊt ®Þnh. Tæng trë thø cÊp cña m¸y biÕn dßng bao gåm tæng phô t¶i cña dông cô ®o vµ tæng trë cña d©y dÉn nèi tõ thø cÊp cña m¸y biÕn dßng ®Õn dông cô ®o. Z2 = + Zdd Ta chän ®­îc BI qua b¶ng sau : CÊp ®iÖn ¸p Th«ng sè tÝnh to¸n Lo¹i BI Th«ng sè ®Þnh møc U®m (KV) Ilvcb (KA) U®m (KV) I®m (A) CÊp chÝnh x¸c Phô t¶i ®Þnh møc S¬ cÊp Thø cÊp Cao 220 0,393 TφH-220-3T 220 600 5 0,5 1,2 Trung 110 0,648 TφHД-110M 110 800 5 0,5 1,2 H¹ 10,5 6,793 ΤШΛ-20 20 8000 5 0,5 1,2 · Chän d©y dÉn tõ BI ®Õn dông cô ®o : Tªn ®ång hå Ký hiÖu Phô t¶i (VA) Pha A Pha B Pha C Ampe kÕ З-302 1 1 1 O¸t kÕ t¸c dông Д-341 5 0 5 O¸t kÕ ph¶n kh¸ng Д-342/1 5 0 5 O¸t kÕ tù ghi Д-33 10 0 10 C«ng t¬ t¸c dông Д-670 2,5 5 2,5 C«ng t¬ ph¶n kh¸ng ИT-672 2,5 5 2,5 Tæng 26 6 26 Pha A vµ pha C mang t¶i nhiÒu nhÊt : S = 26 (VA). Tæng trë dông cô ®o l­êng m¾c vµo pha A vµ pha C lµ: TiÕt diÖn d©y dÉn : Chän d©y dÉn ®ång cã tiÕt diÖn F = 4 (mm2). 5.5.3. Chän m¸y biÕn ®iÖn ¸p M¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau : - §iÖn ¸p : U®mBU U®mM¹ng - CÊp chÝnh x¸c phï hîp víi dông cô ®o. - C«ng suÊt ®Þnh møc : S2®mBU S2 Ta chän ®­îc BU qua b¶ng : Lo¹i BU U®m (KV) CÊp chÝnh x¸c C«ng suÊt cùc ®¹i (KA) C«ng suÊt ®Þnh møc (KA) S¬ Cêp Thø cÊp HOM-10 10 0,1 0,5 640 75 HKφ-110-57 150/ 0,1/ 0,5 2000 400 HKφ-220-58 220/ 0,1/ 0,5 200 400 · Chän d©y dÉn tõ BU tíi c¸c ®ång hå ®o l­êng ë m¹ch ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ta dïng 2 BU lo¹i HOM-10 ®Êu kiÓu V/V. Phô t¶i thø cÊp ®­îc ph©n ®Òu cho 2 BU Phô t¶i thø cÊp cho trong b¶ng : Tªn ®ång hå Ký hiÖu Phô t¶i biÕn ®iÖn ¸p AB Phô t¶i biÕn ®iÖn ¸p BC W VAR W VAR V«n kÕ B-2 7,2 1,8 O¸t kÕ t¸c dông 314 1,8 1,8 O¸t kÕ ph¶n kh¸ng 341/1 1,8 1,8 O¸t kÕ tù ghi -33 8,3 8,3 TÇn sè kÕ -340 6,5 C«ng t¬ -670 0,66 0,66 1,62 C«ng t¬ ph¶n kh¸ng WT-672 0,66 1,62 0,66 1,62 Tæng 20,4 3,24 19,72 3,24 BiÕn ®iÖn ¸p AB cã phô t¶i : BiÕn ®iÖn ¸p BC cã phô t¶i : Dßng trong d©y dÉn 3 pha a,b,c §¬n gi¶n coi : Ia = Ic = 0,2 (A) vµ cosjab = cosjbc = 1 Nh­ vËy dßng Ib = §iÖn ¸p gi¸ng trªn pha a vµ b lµ : Gi¶ sö kho¶ng c¸ch tõ biÕn ®iÖn ¸p ®Õn c¸c ®ång hå lµ l = 50 (m) §Ó ®¬n gi¶n cho tÝnh to¸n bá qua gãc lÖch gi÷a Ia vµ Ib V× phô t¶i cã c«ng t¬ nªn ΔU = 0,5% VËy tiÕt diÖn d©y dÉn lµ : Theo yªu cÇu ®é bÒn c¬ ta chän d©y dÉn ®ång cã tiÕt diÖn 1,5 mm2. Ch­¬ng 7 S¬ ®å tù dïng §iÖn tù dïng lµ mét phÇn ®iÖn n¨ng nhá chiÕm kho¶ng (5-8)% tæng ®iÖn n¨ng s¶n xuÊt cña nhµ m¸y, nh­ng l¹i gi÷ vai trß quan träng ®èi víi sù lµm viÖc tin cËy cña nhµ m¸y ®iÖn . Nguån cung cÊp cho hÖ thèng tù dïng lµ c¸c m¸y ph¸t cña nhµ m¸y vµ hÖ thèng . Trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn phÇn lín phô t¶i cña hÖ thèng tù dïng lµ c¸c ®éng c¬ tõ 200KW trë lªn. Dïng ®Ó chuÈn bÞ nhiªn liÖu , vËn chuyÓn nhiªn liÖu vµo lß ®èt , ®­a n­íc vµo lß h¬i, b¬m n­íc tuÇn hoµn , b¬m ng­ng tô , qu¹t giã , qu¹t khãi …v.v . C¸c ®éng c¬ nµy lµm viÖc kinh tÕ víi cÊp ®iÖn ¸p 6KV. C¸c ®éng c¬ nhá h¬n vµ c¸c thiÕt bÞ tiªu thô ®iÖn kh¸c chiÕm mét l­îng ®iÖn nhá so víi tæng l­îng ®iÖn n¨ng tù dïng , ®­îc sö dông ë cÊp ®iÖn ¸p 380/220KV. §Ó ®¬n gi¶n ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho hÖ thèng tù dïng th× ng­êi ta th­êng tiÕn hµnh ph©n ®o¹n hÖ thèng tù dïng cho phï hîp víi s¬ ®å nhiÖt vµ ®iÖn cña nhµ m¸y. Th­êng sè ph©n ®o¹n cña thiÕt bÞ ph©n phèi 6KV kh«ng ®­îc Ýt h¬n sè nåi h¬i cña nhµ m¸y ®Ó cho khi c¾t mét ph©n ®o¹n kh«ng kÐo theo sù lµm viÖc cña nåi h¬i vµ tua bin . VËy ta thiÕt kÕ nhµ m¸y cã 4 ph©n ®o¹n tù dïng. Dïng 4 m¸y biÕn ¸p ®Ó ®­a ®iÖn ¸p m¸y ph¸t xuèng cÊp ®iÖn ¸p 6KV, sö dông 1 m¸y biÕn ¸p dù phßng cho 4 m¸y biÕn ¸p nµy, m¸y biÕn ¸p dù phßng lÊy ®iÖn tõ phÝa h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. Tõ cÊp 6KV xuèng cÊp 4KV còng sö dông 4 m¸y biÕn ¸p lµm viÖc vµ 1 m¸y biÕn ¸p dù phßng. 7.1. Chän khÝ cô ®iÖn cho cÊp ®iÖn ¸p 6KV 1. Chän m¸y biÕn ¸p Ta ph¶i chän m¸y biÕn ¸p sao cho nã cã thÓ cung cÊp ®ñ ®iÖn n¨ng cho toµn bé phô t¶i tù dïng cùc ®¹i , nghÜa lµ : Do ta sö dông 4 ph©n ®o¹n tù dïng nªn ®iÒu kiÖn trªn t­¬ng víi : Chän m¸y biÕn ¸p lo¹i ΤДΗС-10000 Cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt kh¸c : S®mB (KVA) §iÖn ¸p (KV) ΔP0 (KW) ΔPN (KW) UN% I0% UC UH 10000 10,5 6,3 12,3 85 14 0,8 + Chän m¸y biÕn ¸p dù phßng C«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p dù phßng ®­îc chän phï hîp phï hîp víi môc ®Ých cña chóng. M¸y biÕn ¸p dù phßng kh«ng chØ dïng ®Ó thay thÕ m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c khi söa ch÷a mµ cßn ®Ó cung cÊp cho hÖ thèng tù dïng trong qu¸ tr×nh dõng vµ khëi ®éng bé. C«ng suÊt ®Ó dõng mét tæ m¸y vµ khëi ®éng mét tæ m¸y kh¸c chiÕm kho¶ng 50% c«ng suÊt cÇn thiÕt cho sù lµm viÖc cña khèi lóc ®Çy t¶i. Do ®ã c«ng suÊt cña m¸ybiÕn ¸p dù tr÷ ®­îc chän nh­ sau : Chän m¸y biÕn ¸p lo¹i ΤДΗС-16000 Cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt kh¸c : S®mB (KVA) §iÖn ¸p (KV) ΔP0 (KW) ΔPN (KW) UN% I0% UC UH 16000 10,5 6,3 17,8 105 10 0,75 2. Chän m¸y c¾t vµ dao c¸ch ly HT N4 N8 XHT XBTD · X¸c ®Þnh dßng ng¾n m¹ch sau m¸y biÕn ¸p tù dïng Chän c¸c ®¹i l­îng c¬ b¶n : Scb = 100 (MVA) Ucb = 10,5 (KV) Tõ ®ã cã : Dßng ng¾n m¹ch t¹i N4 nh­ ®· tÝnh ë ch­¬ng 4 lµ : I’’ = 79,5 (KA) ixk = 202,38 (KA) §iÖn kh¸ng hÖ thèng tÝnh to¸n ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N4 : §iÖn kh¸ng m¸y biÕn ¸p tù dïng : §iÖn kh¸ng tÝnh ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch : X∑ = XHT + XBTD = 0,069 + 1,4 = 1,469 Dßng ng¾n m¹ch t¹i N8 : ixk = . 1,8 . 3,74 = 9,52 (KA) · TÝnh dßng c­ìng bøc : Chän ®­îc m¸y c¾t nh­ sau: §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i m¸y c¾t §¹i l­îng ®Þnh møc U (KV) Icb (KA) I’’ (KA) ixk (KA) U®m (KV) I®m (KA) Ic¾t (KA) il®® (KA) 6,3 0,863 3,74 9,52 BMП-CT 6 1 17,5 45 Chän ®­îc dao c¸ch ly nh­ sau : §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i m¸y dao c¸ch ly §¹i l­îng ®Þnh møc U (KV) Icb (KA) I’’ (KA) ixk (KA) U®m (KV) I®m (KA) il®® (KA) 6,3 0,863 3,74 9,52 PB-6/100 6 1 120 7.2. Chän khÝ cô ®iÖn cho cÊp 0,4KV Ta chØ thùc hiÖn chän m¸y biÕn ¸p : gåm 4 m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c vµ mét m¸y biÕn ¸p dù phßng. M¸y biÕn ¸p dù phßng ®­îc chän gièng nh­ m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c. Chän theo ®iÒu kiÖn : LÊy : Chän m¸y biÕn ¸p lo¹i TC3-1600/10 Cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt kh¸c : S®m (KVA) UC (KV) UH (KV) ΔP0 ΔPN UN% I0% 1600 6 0,4 4200 5,5 1,5 8,595 7.3. S¬ ®å tù dïng s¬ ®å nèi ®iÖn tù dïng nhµ m¸y ®iÖn B1 B2 B3 B4 F1 F2 F3 F4 6,3 KV 0,4KV PhÇn 2 X¸c ®Þnh chÕ ®é vËn hµnh tèi ­u cña nhµ m¸y theo ph­¬ng ph¸p quy ho¹ch ®éng I. Ph©n tÝch c¬ së lý thuyÕt 1.1. §Æt vÊn ®Ò D­íi sù ®iÒu khiÓn cña trung t©m ®iÒu ®é nhµ m¸y ®­îc theo mét biÓu ®å phô t¶i phï hîp víi sù lµm viÖc chung cña hÖ thèng ®iÖn. Mét bµi to¸n ®Æt ra víi nhµ m¸y víi l­îng c«ng suÊt ®­îc phÐp ph¸t nh­ vËy th× cÇn ph©n bè cho c¸c tæ m¸y nh­ thÕ nµo ®Ó ®¹t ®­îc c¸c chØ tiªu kinh tÕ kÜ thuËt tèt nhÊt nh­ : Chi phÝ tÝnh s¶n xuÊt ®iÖn n¨ng nhá nhÊt , tæng l­îng ®iÖn n¨ng s¶n xuÊt ra cùc ®¹i , ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cña nhµ m¸y lµ tèt nhÊt ..v.v . §Ó ®¬n gi¶n th× chØ tiªu tèi ­u th­êng xÐt cùc tiÓu l­îng tiªu hao nhiªn liÖu trong nhµ m¸y ®iÖn. §Ó gi¶i ®­îc bµi to¸n nµy ta cã thÓ dïng nhiÒu ph­¬ng ph¸p to¸n häc ®Ó gi¶i nh­ : Ph­¬ng ph¸p Lag¬r¨ng ; Ph­¬ng ph¸p suÊt t¨ng t­¬ng ®èi ; Ph­¬ng ph¸p Gradient ; Ph­¬ng ph¸p hµm ph¹t...v.v . Trong ph¹m vi ®å ¸n nµy ta sö dông ph­¬ng ph¸p Quy ho¹ch ®éng. Th«ng qua c¸c trung t©m thÝ nghiÖm ®iÖn cÇn ph¶i nghiªn cøu kÜ c¸c ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liªu cña c¸c tæ m¸y sao cho cã thÓ vËn hµnh m¸y l­îng tiªu hao nhiªn liÖu cho mét ®¬n vÞ ®iÖn n¨ng s¶n xuÊt ra trªn thanh c¸i nhµ m¸y lµ nhá nhÊt. §Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu gi÷ mét vai trß rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh tæ chøc vËn hµnh nhµ m¸y. §Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cho biÕt suÊt tiªu hao nhiªn liÖu : Tøc l­îng nhiªn liÖu cÇn tiªu tèn ®Ó s¶n xuÊt ra 1 ®¬n vÞ ®iÖn n¨ng. B (TÊn/h) P (MW) SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu ®­îc tÝnh : Tõ ®­êng ®Æc ta cã thÓ thÊy ®­îc vïng lµm viÖc hiÖu suÊt cao cña tõng tæ m¸y vµ còng qua ®­êng ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña tõng tæ m¸y ta ®i x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu t­¬ng ®­¬ng cho nhµ m¸y. 1.2. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n * Bµi to¸n ®Æt ra nh­ sau : XÐt tr­êng hîp tæng qu¸t nhµ m¸y cã n tæ m¸y víi : - §Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña mçi tæ m¸y ®· biÕt , ®ã lµ ®­êng cong hoÆc b¶ng sè thÓ hiÖn quan hÖ Bi(Pi). Mçi tæ m¸y cã giíi h¹n c«ng suÊt ph¸t lµ : Pimin £ Pi £ Pimax - CÇn x¸c ®Þnh sè tæ m¸y µm viÖc vµ ph©n bè c«ng suÊt tèi ­u tõng giê cho mçi tæ m¸y sao cho l­îng tiªu hao nhiªn liÖu tæng nhá nhÊt tøc lµ : BS = B1(P1) + B2(P2) + ......+ Bn(Pn) Þ Min §ång thêi tho¶ m·n c¸c rµng buéc: PS = P1 + P2 + P3 + .......+ Pn = Pj Trong ®ã : Bi(Pi) : Lµ chi phÝ nhiªn liÖu tæ m¸y i dïng ®Ó ph¸t c«ng suÊt Pi . Pj : Lµ c«ng suÊt ph¸t tæng cña nhµ m¸y , thay ®æi theo biÓu ®å phô t¶i. * S¬ ®å miªu t¶ toµn bé qóa tr×nh s¶n xuÊt ®iÖn n¨ng cña nhµ m¸y tua bin lß p 1 p 2 p n f 1 f 2 f n b 1 b 2 b n S m¸y ph¸t ®iÖn p n-1 f n-1 b n-1 . . . . . . . . . . . . p * Khi gi¶i bµi to¸n nµy th× ta cÇn chó ý 2 tr­êng hîp cã thÓ x¶y ra : C¸c tæ m¸y cã thÓ ®ãng c¾t trong ph¹m vi 1 ngµy ®ªm ( tr­êng hîp nµy th­êng xÐt ®èi víi nhµ m¸y thuû ®iÖn , nhµ m¸y tua bin khÝ hæn hîp hoÆc nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn trong t×nh tr¹ng rÊt thiÕu c«ng suÊt mµ biÓu ®å phô t¶i tæng cña hÖ thèng l¹i thay ®æi nhiÒu ). C¸c tæ m¸y kh«ng ®­îc ®ãng c¾t trong 1 ngµy ®ªm mµ chØ ®ãng c¾t mét sè tæ m¸y theo mïa ( tr­êng hîp nµy th­êng hay x¶y ra víi nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ). VÒ ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n cho 2 tr­êng hîp nµy lµ t­¬ng tù nhau, chØ kh¸c trong tr­êng hîp cã xÐt ®Õn kh¶ n¨ng ®ãng c¾t cña c¸c tæ m¸y th× ngoµi gi¸ trÞ c«ng suÊt cña c¸c tæ m¸y xÐt trong ph¹m vi Pimin [ Pi [ Pimax , th× cßn c¶ Pi= 0 vµ ph¶i tÝnh ®Õn chi phÝ më m¸y. * Bµi to¸n ®­îc gi¶i quyÕt nh­ sau : Dïng ph­¬ng ph¸p quy ho¹ch ®éng ®Ó t×m s¸ch l­îc ph©n phèi tèi ­u nguån c«ng suÊt Pj cho n tæ m¸y , víi Pj lµ c«ng suÊt tæng cña nhµ m¸y ®­îc cho phÐp bëi trung t©m ®iÒu ®é. Nh­ vËy ®Ó cã s¸ch l­îc tèi ­u th× ph¶i chän gi¸ trÞ P1 ,P2,..., Pn sao cho ®¹t cùc tiÓu chi phÝ nhiªn liÖu tæng B(P1 , P2 ,...,Pn). Bµi to¸n trªn cã d¹ng truy chøng viÖc gi¶i bµi to¸n nµy ®­îc thùc hiÖn theo 2 qu¸ tr×nh : Ä Qu¸ tr×nh thuËn: Qu¸ tr×nh nµy nh»m x¸c ®Þnh lêi gi¶i tèi ­u cã ®iÒu kiÖn. KÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh nµy lµ t×m ®­îc ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cho nhµ m¸y . ViÖc t×m ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña nhµ m¸y ®­îc dùa vµo kÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh t×m ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña tõng cÆp tæ m¸y : Ta b¾t ®Çu tõ tæ m¸y1vµ tæ m¸y 2 , tõ ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña 2 tæ m¸y ®Çu tiªn kÕt hîp víi tæ m¸y thø 3 ta cã ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cho 3 tæ m¸y ®Çu tiªn, qu¸ tr×nh cø tiÕp tôc nh­ vËy cho ®Õn tæ m¸y cuèi cïng. Nh­ vËy qu¸ tr×nh thuËn lµ chuÈn bÞ th«ng tin ®Çy ®ñ vÒ lêi gi¶i tèi ­u phôc vô cho qu¸ tr×nh ng­îc tiÕp theo. · Qu¸ tr×nh thuËn bao gåm c¸c b­íc sau ®©y: + §Çu tiªn ta xÐt bµi to¸n cho 1 tæ m¸y: §Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña nã ®· ®­îc cã s½n bëi c¸c trung t©m thÝ nghiÖm ®iÖn nªn kh«ng cÇn ph¶i tÝnh to¸n g× . Trong tr­êng hîp ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu Bi(Pi) cho ë d¹ng b¶ng sè ta cã thÓ sö dông trùc tiÕp . + TiÕp theo ta ®i x¸c ®Þnh lêi gi¶i tèi ­u cã ®iÒu kiÖn cho 2 tæ m¸y , tøc cÇn x¸c ®Þnh : B1,2min (Pj) = min [(B(P1) + B(Pj – P1)] P1min £ P1 £ P1max Trong ®ã : B1,2min (Pj) : Lµ chi phÝ nhiªn liÖu cùc tiÓu khi ph©n phèi c«ng suÊt tæng Pj cho 2 tæ m¸y. B (Pj – P1) : Lµ chi phÝ nhiªn liÖu cña tæ m¸y khi cã l­îng c«ng suÊt tæng lµ Pj vµ tæ m¸y thø 1 nhËn c«ng suÊt lµ P1 . øng víi b­íc nµy ®Ó x¸c ®Þnh lêi gi¶i tèi ­u cã ®iÒu kiÖn ta cÇn thùc hiÖn 2 chu tr×nh : - Chu tr×nh trong : Cho gi¸ trÞ Pj nhËn gi¸ trÞ cùc tiÓu trong d·y ph¹m vi c«ng suÊt cã thÓ ph¸t cña nhµ m¸y, ®ång thêi thay ®æi gi¸ trÞ P2 tõ P2min ®Õn P2max . Víi mçi gi¸ trÞ P2 vµ Pj ta tÝnh c«ng suÊt cÇn ph¸t cña tæ m¸y 1tõ ®ã dùa vµo ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña tæ m¸y1 vµ tæ m¸y 2 ®· biÕt ta tÝnh ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu tæng cho 2 tæ m¸y, sau ®ã ta so s¸nh vµ lÊy gi¸ trÞ nhá nhÊt . Nh­ vËy øng víi gi¸ trÞ Pj trªn, trong tr­êng hîp 2 tæ m¸y ta x¸c ®Þnh ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu cùc tiÓu cho 2 tæ m¸y B1,2 min(Pjmin). - Chu tr×nh gi÷a : B©y giê cho gi¸ trÞ c«ng suÊt tæng Pj trong kho¶ng c«ng suÊt cã thÓ ph¸t cña nhµ m¸y, víi bËc c«ng suÊt lµ DP. Tøc cho t¨ng dÇn tõ : Pjmin ; (Pjmin + DP); (Pjmin + 2DP) ;...; (Pjmin + kDP) ; ...; Pjmax . øng víi mçi gi¸ trÞ Pj ta l¹i thay ®æi gi¸ trÞ P2 vµ tÝnh to¸n nh­ ®· tr×nh bµy trong chu tr×nh trong , ta còng thu ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu cùc tiÓu B2min (Pj). B1,2min = Min [ B(P1) + B(Pj – P1) ] P1min £ P1 £ P1max Tãm l¹i ë cuèi b­íc 2 nµy ta x¸c ®Þnh ®­îc ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cho 2 tæ m¸y 1vµ 2, ®ång thêi toµn bé kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë c¸c b­íc trªn ®Òu ®­îc l­u l¹i ®Ó lµm c¬ së tÝnh to¸n cho qóa tr×nh thuËn sau nµy. + TiÕp tôc tÝnh to¸n cho 3 tæ m¸y : Thùc chÊt cña b­íc nµy lµ ph©n bå tèi ­u c«ng suÊt gi÷a tæ m¸y 3 vµ côm tæ m¸y 1,2 sau khi ®· biÕt ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu d¼ng trÞ cña 2 tæ m¸y nµy. §Ó x©y dùng ®Æc tÝnh tiªu hao ®¼ng trÞ cho 3 tæ m¸y ta l¹i lÆp l¹i c¸ch thøc tÝnh to¸n nh­ chu tr×nh trong vµ chu tr×nh gi÷a ®· xÐt ë b­íc tr­íc. NghÜa lµ l¹i cho l­îng c«ng suÊt tæng Pj thay ®æi Pjmin ®Õn Pjmax. øng víi mçi gi¸ trÞ Pj ta l¹i thay ®æi gi¸ trÞ P3 trong kho¶ng gi¸ trÞ c«ng suÊt cã thÓ ph¸t ®­îc cña tæ m¸y 3, t­¬ng øng víi mçi gi¸ trÞ P3 ta l¹i x¸c ®Þnh ®­îc l­îng c«ng suÊt cÇn ph¶i ph¸t cña 2 tæ m¸y 1 vµ 2 , P3 cµng lín th× P1,2 cµng nhá v× vËy ta cÇn ph¶i chó ®Ó khi hoÆc lµ P3 ®¹t max hoÆc lµ P1,2 ®¹t min th× viÖc t¨ng gi¸ trÞ cña P3 ®­îc dõng l¹i. T­¬ng øng víi mçi cÆp gi¸ trÞ cña P3 vµ P1,2 ta l¹i x¸c ®Þnh ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu tæng cho 3 tæ m¸y dùa vµo ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cu¶ tæ m¸y 3 ®· cho vµ ®Æc tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cña 2 tæ m¸y 1,2 , so s¸nh c¸c gi¸ trÞ nµy ta t×m ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu cùc tiÓu cho 3 tæ m¸y øng víi tõng gi¸ trÞ Pj : Hay biÓu diÔn d­íi d¹ng to¸n häc. B1,2,3min = Min [ B3(P3) + B1,2min (Pj – P3) ] P3min £ P1 £ P3max + TiÕp tôc thùc hiÖn tÝnh to¸n cho tr­êng hîp cã 4, 5, 6 ,...., i,..., n tæ m¸y: Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n hoµn t­¬ng tù trªn víi ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña i tæ m¸y th× ®­îc dùa vµo ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña (i-1) tæ m¸y võa tÝnh ngay tr­íc ®ã vµ ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña tæ m¸y thø i , ®­îc thÓ hiÖn d­íi c«ng thøc : B1,2,3...,imin = Min [ Bi(Pi) + B1,2,3...(i-1)min (Pj – Pi) ] Pjmin £ P1 £ Pjmax §Õn ®©y qu¸ tr×nh thuËn kÕt thóc, kÕt qu¶ ta thu ®­îc lµ c¸c b¶ng sè liÖu miªu t¶ c¸c ®­êng ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cña lÇn l­ît 1 ; 2 ; 3 ; ...i ; ...n tæ m¸y : B1min (Pj) ; B1,2min(Pj) ; B1,2,3min(Pj) ;....; B1,2,3...,n(Pj). Ä Qu¸ tr×nh ng­îc: C¨n cø vµo l­îng c«ng suÊt mµ nhµ m¸y cã thÓ ph¸t ®­îc trong d·y c«ng suÊt ph¸t cã thÓ vµ kÕt qu¶ chuÈn bÞ ë qu¸ tr×nh thuËn ta x¸c ®Þnh ®­îc c¬ cÊu tæ m¸y lµm viÖc vµ ph©n phèi c«ng suÊt tèi ­u gi÷a chóng, còng nh­ chi phÝ nhiªn liÖu cùc tiÓu cña nhµ m¸y. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc thùc hiÖn nh­ sau : Gi¶ sö c«ng suÊt cÇn ph¶i ph¸t cña nhµ m¸y lµ Pj , nh×n vµo biÓu ®å miªu t¶ ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cña nhµ m¸y ta tra ra ngay chi phÝ nhiªn liÖu cùc tiÓu cho nhµ m¸y vµ c«ng suÊt ph¸t tèi ­u cña tæ m¸y thø n lµ Pnt­ , ®ång thêi lóc ®ã còng x¸c ®Þnh ®­îc l­îng c«ng suÊt tèi ­u cña (n-1) tæ m¸y cßn l¹i lµ : P1,2,3,...,(n-1) = Pj – Pnt­ . Sau ®ã dùa vµo kÕt qu¶ qu¸ tr×nh t×m ®­êng ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng tri ®· th­c hiÖn trong qu¸ tr×nh thuËn x¸c ®Þnh ®­îc c«ng suÊt ph¸t tèi ­u cña tæ m¸y thø (n-1) lµ Pn-1t­, ®ång thêi lóc ®ã còng x¸c ®Þnh ®­îc l­îng c«ng suÊt tèi ­u cña (n-2) tæ m¸y cßn l¹i lµ : P1,2,3,...,(n-2) = P1,2,3....,(n-1) – Pn-1t­ Thùc hiÖn liªn tôc nh­ vËy cho ®Õn khi ta x¸c ®Þnh ®­îc c«ng suÊt ph¸t tèi ­u cña tæ m¸y ®Çu tiªn P1t­. KÕt thóc qu¸ tr×nh ng­îc ta thu ®­îc b¶ng tæng kÕt nh­ sau : Pj (MW) C«ng suÊt tèi ­u cña c¸c tæ m¸y B1,2,3,4 (TÊn/h) P1 (MW) P2 (MW) …………. Pn (MW) P1 B1 P2 B2 Pm Bm B¶ng nµy dïng ®Ó vËn hµnh nhµ m¸y trong thùc tÕ . II. TÝnh to¸n cô thÓ Dùa vµo lý thuyÕt ph­¬ng ph¸p quy ho¹ch ®éng ®· nªu ë phÇn tr­íc vµ néi dung yªu cÇu thiÕt kÕ ®å ¸n : X¸c ®Þnh chÕ ®é vËn hµnh tèi ­u cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn gåm 4 tæ m¸y cã ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®­îc cho trong B¶ng 1 B¶ng 1: P(MW) 40 50 60 70 80 90 100 B1(TÊn/h) 28,9 30,3 32,2 37,6 43,7 48,9 57,9 B2(TÊn/h) 20,3 20,5 24,6 32,4 35,3 42,7 49,6 B3(TÊn/h) 18,6 22,7 28,7 35,2 45,5 52,4 60,3 B4(TÊn/h) 20,7 23,4 27,6 35,8 40,6 48,4 54,7 Gi¶i quyÕt bµi to¸n nµy tøc lµ ta ph¶i x¸c ®Þnh c«ng suÊt ph©n bè tèi ­u cho 4 tæ m¸y lµ P1 , P2 , P3 , P4 sao cho chi phÝ nhiªn liÖu tæng B1,2,3,4 = B1(P1) + B2(P2) + B3(P3) + B4(P4) lµ nhá nhÊt , ®ång thêi ph¶i tho¶ m·n c¸c rµng buéc 40 < P < 100 (i = 1 ; 2 ; 3 ; 4) 2.1. X©y dùng ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cña toµn nhµ m¸y Ta b¾t ®Çu b»ng qu¸ tr×nh thuËn nh»m chuÈn bÞ lêi gi¶i tèi ­u cã ®iÒu kiÖn øng víi sè l­îng tæ m¸y kh¸c nhau vµ l­îng c«ng suÊt tæng thay ®æi trong ph¹m vi c«ng suÊt cã thÓ ph¸t ®­îc cña nhµ m¸y. §Ó lËp ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu tèi ­u nhµ m¸y ®Çu tiªn tõ ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cu¶ 1 tæ m¸y mµ ë ®©y ta xÐt lµ tæ m¸y sè 1 ta lËp ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cho cho 2 tæ m¸y 1 vµ 2 , sau ®ã tõ ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cña 2 tæ m¸y 1vµ 2 ta lËp ®­îc ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cho 3 tæ m¸y 1 , 2 , 3 , cuèi cïng ta lËp ®­îc ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cho 4 tæ m¸y. + T×m ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cho tæ m¸y 1vµ 2 : Gi¶ sö 2 tæ m¸y nµy cÇn ph¶i ph¸t c«ng suÊt lµ Pi , Pj thay ®­îc cho thay ®æi trong ph¹m vi cã thÓ ph¸t cña 2 tæ m¸y tøc tõ Pjmin = P1min + P2min = 40 + 40 = 80 (MW) ®Õn Pjmax = P1max + P2max = 100 +100 = 200 (MW) víi bËc c«ng suÊt lµ DP = 10 (MW). øng mçi gi¸ trÞ Pi ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c tæ hîp kh¸c nhau cña P1 vµ P2 , ®ång thêi ta còng x¸c ®Þnh ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu tæng t­¬ng øng cña 2 tæ m¸y lµ B1 + B2 . Qua ®ã ta t×m ®­îc gi¸ trÞ chi phÝ nhiªn liÖu tæng nhá nhÊt. Qu¸ tr×nh vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn trong B¶ng 2 , trong b¶ng nµy gi¸ trÞ chi phÝ nhiªn liÖu nhá nhÊt t­¬ng øng v¬Ý mçi Pj chÝnh lµ c¸c « ®­îc t« mµu B¶ng 2 Pj = 80 (MW) P1 40 P2 40 B1,2 49,2 Pj = 90 (MW) P1 40 50 P2 50 40 B1,2 49,4 50,6 Pj = 100 (MW) P1 40 50 60 P2 60 50 40 BS 53,5 50,8 56,8 Pj = 110 (MW) P1 40 50 60 70 P2 70 60 50 40 B1,2 61,3 54,9 52,7 57,9 Pj = 120 (MW) P1 40 50 60 70 80 P2 80 70 60 50 40 B1,2 64,2 62,7 56,8 62,2 64,0 Pj = 130 (MW) P1 40 50 60 70 80 90 P2 90 80 70 60 50 40 B1,2 71,6 65,6 64,6 62,2 64,2 69,2 Pj = 140 (MW) P1 40 50 60 70 80 90 100 P2 100 90 80 70 60 50 40 B1,2 78,5 73,0 67,5 70,0 68,3 69,4 78,2 Pj = 150 (MW) P1 50 60 70 80 90 100 P2 100 90 80 70 60 50 B1,2 79,9 74,9 72,9 76,1 73,5 78,4 Pj = 160 (MW) P1 60 70 80 90 100 P2 100 90 80 70 60 B1,2 81,8 80,3 79,0 81,3 82,5 Pj = 170 (MW) P1 70 80 90 100 P2 100 90 80 70 B1,2 87,2 86,4 84,2 90,3 Pj = 180 (MW) P1 80 90 100 P2 100 90 80 B1,2 93,3 91,6 93,2 Pj = 190 (MW) P1 90 100 P2 100 90 B1,2 8,5 100,6 Pj = 200 (MW) P1 100 P2 100 B1,2 107,5 Tõ c¸c gi¸ trÞ trong c¸c t« mµu trong B¶ng 2 ta lËp ®­îc ®Æc tÝnh miªu t¶ ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña 2 tæ m¸y 1vµ 2 . B¶ng 3: Pj 80 90 100 110 120 130 140 B1,2min 49,2 49,4 50,8 52,7 56,8 62,2 67,5 Pj 150 160 170 180 190 200 B1,2min 72,9 79,0 84,2 91,6 98,5 107,5 + T×m ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cho 3 tæ m¸y 1,2,3 : Cho Pj thay ®æi tõ Pjmin = P1min + P2min + P3min = 40 + 40 +40 =120 (MW) ®Õn Pjmax = P1max + P2max + P3max = 100 + 100 + 100 = 300 (MW), víi bËc c«ng suÊt lµ DP = 10 (MW). øng mçi gi¸ trÞ Pi ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c tæ hîp kh¸c nhau cña P1,2 vµ P3 , ®ång thêi ta còng x¸c ®Þnh ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu tæng t­¬ng øng cña 3 tæ m¸y lµB1,2min + B3 . Qua ®ã ta t×m ®­îc gi¸ trÞ chi phÝ nhiªn liÖu tæng nhá nhÊt, vµ ®­îc thÓ hiÖn d­íi d¹ng ph­¬ng tr×nh ®¹i sè lµ : B1,2,3min = Min [ B3(P3) + B1,2min (Pj – P3)] Trong ®ã : B3(P3) : Lµ chi phÝ tiªu hao nhiªn liÖu cña tæ m¸y 3 , cã gi¸ trÞ lÊy tõ B¶ng 1. B1,2min (Pj – P3) : Lµ chi phÝ tiªu hao nhiªn liÖu cña 2 tæ m¸y 1 vµ 2 , cã gi¸ trÞ lÊy tõ B¶ng 3. Qu¸ tr×nh vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn trong B¶ng 4 , trong b¶ng nµy gi¸ trÞ chi phÝ nhiªn liÖu nhá nhÊt t­¬ng øng v¬Ý mçi Pj chÝnh lµ c¸c « ®­îc t« mµu B¶ng 4 : Pj = 120 (MW) P3 40 P1,2 80 B1,2,3 67,8 Pj = 130 (MW) P3 40 50 P1,2 90 80 B1,2,3 68,0 71,9 Pj = 140 (MW) P3 40 50 60 P1,2 100 90 80 B1,2,3 69,4 72,1 77,9 Pj = 150 (MW) P3 40 50 60 70 P1,2 110 100 90 80 B1,2,3 71,3 73,5 78,1 84,4 Pj = 160 (MW) P3 40 50 60 70 80 P1,2 120 110 100 90 80 B1,2,3 75,4 75,4 79,5 84,6 94,7 Pj = 170 (MW) P3 40 50 60 70 80 90 P1,2 130 120 110 100 90 80 B1,2,3 80,8 79,5 81,8 86,0 94,9 101,6 Pj = 180 (MW) P3 40 50 60 70 80 90 100 P1,2 140 130 120 110 100 90 80 B1,2,3 86,1 84,9 85,5 87,9 96,3 101,8 109,5 Pj = 190 (MW) P3 40 50 60 70 80 90 100 P1,2 150 140 130 120 110 100 90 B1,2,3 91,5 90,2 90,9 92,0 98,2 103,2 109,7 Pj = 200 (MW) P3 40 50 60 70 80 90 100 P1,2 160 150 140 130 120 110 100 B1,2,3 97,6 95,6 96,2 97,4 102,3 105,1 111,1 Pj = 210 (MW) P3 40 50 60 70 80 90 100 P1,2 170 160 150 140 130 120 110 B1,2,3 102,8 101,7 101,6 102,7 107,7 109,2 113,0 Pj = 220 (MW) P3 40 50 60 70 80 90 100 P1,2 180 170 160 150 140 130 120 B1,2,3 110,2 106,9 107,7 108,1 113,0 114,6 117,1 Pj = 230 (MW) P3 40 50 60 70 80 90 100 P1,2 190 180 170 160 150 140 130 B1,2,3 117,1 114,3 112,9 114,2 118,4 119,9 122,5 Pj = 240 (MW) P3 40 50 60 70 80 90 100 P1,2 200 190 180 170 160 150 140 B1,2,3 125,8 121,2 120,3 119,4 124,5 125,3 127,8 Pj = 250 (MW) P3 50 60 70 80 90 100 P1,2 200 190 180 170 160 150 B1,2,3 130,2 127,2 126,8 129,7 131,4 133,2 Pj = 260 (MW) P3 60 70 80 90 100 P1,2 200 190 180 170 160 B1,2,3 136,2 133,7 137,1 136,6 139,3 Pj = 270 (MW) P3 70 80 90 100 P1,2 200 190 180 170 B1,2,3 142,7 144,0 144,0 Pj = 280 (MW) P3 80 90 100 P1,2 200 190 180 B1,2,3 153,0 150,9 151,9 Pj = 290 (MW) P3 90 100 P1,2 100 90 B1,2,3 159,9 158,8 Pj = 300 (MW) P3 100 P1,2 200 B1,2,3 167,8 Tæng hîp c¸c gi¸ trÞ trong « ®­îc t« mµu ta cã b¶ng miªu t¶ ®Æc tiªu hao nhiªn liÖu ®¼ng trÞ cña 3 tæ m¸y 1,2,3. B¶ng 5 : Pj 120 130 140 150 160 170 180 B1,2,3min 67,8 68,0 69,4 71,3 75,4 79,5 84,9 Pj 190 200 210 220 230 240 250 B1,2,3min 90,2 95,6 101,6 106,9 112,9 119,4 126,8 Pj 260 270 280 290 300 B1,2,3min 133,7 142,7 150,9 158,8 167,8 + T×m ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cho 4 tæ m¸y 1,2,3,4 : Cho Pj thay ®æi tõ Pjmin = P1min + P2min + P3min + P3min = 40 + 40 + 40 +40 =160 (MW) ®Õn Pjmax = P1max + P2max + P3max + P4max = 100 + 100 + 100 +100 = 400 (MW), víi bËc c«ng suÊt lµ DP = 10 (MW). øng mçi gi¸ trÞ Pi ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c tæ hîp kh¸c nhau cña P1,2,3 vµ P4 ®ång thêi ta còng x¸c ®Þnh ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu tæng t­¬ng øng cña 4 tæ m¸y lµ B1,2,3min + B4 . Qua ®ã ta t×m ®­îc gi¸ trÞ chi phÝ nhiªn liÖu tæng nhá nhÊt, vµ ®­îc thÓ hiÖn d­íi d¹ng ph­¬ng tr×nh ®¹i sè lµ : B1,2,3,4min = Min [ B4(P4) + B1,2,3min (Pj – P4)] Trong ®ã : B4(P4) : Lµ chi phÝ tiªu hao nhiªn liÖu cña tæ m¸y 4 , cã gi¸ trÞ lÊy tõ B¶ng 1. B1,2,3min (Pj – P4) : Lµ chi phÝ tiªu hao nhiªn liÖu cña 3 tæ m¸y 1, 2 ,3 , cã gi¸ trÞ lÊy tõ B¶ng 5. Qu¸ tr×nh vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn trong B¶ng 6 , trong b¶ng nµy gi¸ trÞ chi phÝ nhiªn liÖu nhá nhÊt t­¬ng øng v¬Ý mçi Pj chÝnh lµ c¸c « ®­îc t« mµu. B¶ng 6 : Pj = 160 (MW) P4 40 P1,2,3 120 B1,2,3,4 88,5 Pj = 170 (MW) P4 40 50 P1,2,3 130 120 B1,2,3,4 88,7 91,2 Pj = 180 (MW) P4 40 50 60 P1,2,3 140 130 120 B1,2,3,4 90,1 91,4 95,4 Pj = 190 (MW) P4 40 50 60 70 P1,2,3 1500 140 130 120 B1,2,3,4 92,0 92,8 95,6 103,6 Pj = 200 (MW) P4 40 50 60 70 80 P1,2,3 160 150 140 130 120 B1,2,3,4 96,1 94,7 97,0 103,8 108,4 Pj = 210 (MW) P4 40 50 60 70 80 P1,2,3 170 160 150 140 130 B1,2,3,4 100,2 98,8 98,9 105,2 108,6 Pj = 220 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 180 170 160 150 140 130 120 B1,2,3,4 105,6 102,9 103,0 107,1 110,0 116,4 122,5 Pj = 230 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 190 180 170 160 150 140 130 B1,2,3,4 110,9 108,3 107,1 111,2 111,9 117,8 112,7 Pj = 240 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 200 190 180 170 160 150 140 B1,2,3,4 116,3 119,0 112,5 115,3 116,0 119,7 124,1 Pj = 250 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 210 200 190 180 170 160 150 B1,2,3,4 122,3 119,0 117,8 120,7 120,1 123,8 126,0 Pj = 260 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 220 210 200 190 180 170 160 B1,2,3,4 127,6 125,0 123,2 126,0 125,5 127,9 130,1 Pj = 270 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 230 220 210 200 190 180 170 B1,2,3,4 133,6 130,3 129,2 131,4 130,8 133,3 134,2 Pj = 280 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 240 230 220 210 200 190 180 B1,2,3,4 140,1 136,3 134,5 137,4 136,2 138,6 139,6 Pj = 290 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 250 240 230 220 210 200 190 B1,2,3,4 147,5 142,8 140,5 142,7 142,2 144,0 144,9 Pj = 300 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 260 250 240 230 220 210 200 B1,2,3,4 154,4 150,2 147,0 148,7 147,5 150,0 150,3 Pj = 310 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 270 260 250 240 230 220 210 B1,2,3,4 162,4 157,1 154,4 155,2 153,5 155,3 156,3 Pj = 320 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 280 270 260 250 240 230 220 B1,2,3,4 171,6 166,1 161,3 162,6 160,0 161,3 161,6 Pj = 330 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 290 280 270 260 250 240 230 B1,2,3,4 179,5 174,3 170,3 169,5 167,4 167,8 167,6 Pj = 340 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 300 290 280 270 260 250 240 B1,2,3,4 188,5 182,2 178,5 178,5 174,3 175,2 174,1 Pj = 350 (MW) P4 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 300 290 280 270 260 250 B1,2,3,4 191,2 186,4 186,7 183,3 182,1 181,5 Pj = 360 (MW) P4 60 70 80 90 100 P1,2,3 300 290 280 270 260 B1,2,3,4 195,4 194,6 191,5 191,1 188,4 Pj = 370 (MW) P4 70 80 90 100 P1,2,3 300 290 280 270 B1,2,3,4 203,6 199,4 199,3 197,4 Pj = 380 (MW) P4 80 90 100 P1,2,3 300 290 280 B1,2,3,4 208,4 207,2 205,6 Pj = 390 (MW) P4 90 100 P1,2,3 300 290 B1,2,3,4 216,2 213,5 Pj = 400 (MW) P4 100 P1,2,3 300 B1,2,3,4 222,5 Tõ c¸c gi¸ trÞ trong c¸c t« mµu trong B¶ng 6 ta lËp ®­îc ®Æc tÝnh miªu t¶ ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña 4 tæ m¸y. B¶ng 7: Pj 160 170 180 190 200 210 220 B1,2,3,4min 88,5 88,7 90,1 92,0 94,7 98,8 102,9 Pj 230 240 250 260 270 280 290 B1,2,3,4min 107,1 112,5 117,8 123,2 129,2 134,5 140,5 Pj 300 310 320 330 340 350 360 B1,2,3,4min 147,0 153,5 160,0 167,4 171,1 181,5 188,4 Pj 370 380 390 400 B1,2,3,4min 197,4 205,6 213,5 222,5 §å thÞ : 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0 p S (mW) b S (TÊn / h) 2.2. ThiÕt lËp b¶ng ph©n bè tèi ­u c«ng suÊt gi÷a c¸c tæ m¸y §©y chÝnh lµ qu¸ tr×nh ng­îc mµ phÇn lý thuyÕt ®· giíi thiÖu , kÕt qña ®­îc thÓ hiÖn trong B¶ng 8. B¶ng nµy ®­îc thiÕt lËp nh­ sau : Cét Pj lµ c«ng suÊt ph¸t tæng cña nhµ m¸y ®­îc thay ®æi tõ Pjmin = 160(MW) ®Õn Pjmax = 400 (MW). øng víi mçi Pj theo B¶ng 6 ta biÕt ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu tæng cña nhµ m¸y , ®ång thêi còng biÕt ®­îc c«ng suÊt ph¸t tèi ­u cña tæ m¸y 4 lµ P4t­ vµ tæng c«ng suÊt ph¸t tèi ­u cña 3 tæ m¸y 1,2,3 lµ P1,2,3t­. TiÕp theo víi l­îng c«ng suÊt P1,2,3t­ võa x¸c ®Þnh ®­îc ë b­íc trªn, dùa vµo B¶ng 4 ta tra ra ®­îc l­îng c«ng suÊt ph¸t tèi ­u cña tæ m¸y 3 lµ P3t­ vµ tæng c«ng suÊt ph¸t tèi ­u cña 2 tæ m¸y 1,2 lµ P1,2t­. Cuèi cïng víi l­îng c«ng suÊt P1,2t­ , tõ b¶ng 2 ta tra ra ®­îc l­îng c«ng suÊt ph¸t tèi ­u cña tæ m¸y 1 vµ tæ m¸y 2 lµ P1t­ vµ P2t­. B¶ng 8: Pj (MW) C«ng suÊt tèi ­u cña c¸c tæ m¸y B1,2,3,4 (TÊn/h) P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 160 40 40 40 40 88,5 170 40 50 40 40 88,7 180 50 50 40 40 90,1 190 60 50 40 40 92,0 200 60 50 40 50 94,7 210 60 60 40 50 98,8 220 60 60 50 50 102,9 230 60 60 50 60 107,1 240 70 60 50 60 112,5 250 60 80 50 60 117,8 260 70 80 50 60 123,2 270 70 80 60 60 129,2 280 90 80 50 60 134,5 290 90 80 60 60 140,5 300 90 80 70 60 147,0 310 90 80 60 80 153,5 320 90 80 70 80 160,0 330 90 80 60 100 167,4 340 90 80 70 100 174,1 350 90 90 70 100 181,5 360 90 100 70 100 188,4 370 90 100 80 100 198,7 380 90 100 90 100 205,6 390 90 100 100 100 213,5 400 100 100 100 100 222,5 2.3. X¸c ®Þnh chÕ ®é vËn hµnh tèi ­u cña nhµ m¸y øng víi biÓu ®å c«ng suÊt ®· cho , x¸c ®Þnh chi phÝ nhiªn liÖu tæng. BiÓu ®å c«ng suÊt c«ng suÊt ph¸t tæng trong ngµy ®­îc cho theo b¶ng : B¶ng 9: Thêi gian (h) 0 - 8 8 - 12 12 - 14 14 - 20 20 - 24 P (%) 70 85 100 90 80 P (MW) 280 340 400 360 320 Dùa vµo B¶ng 8 ta ®­a ra ®­îc ph­¬ng thøc vËn hµnh cho nhµ m¸y theo tõng giê theo b¶ng sau : B¶ng 10: Giê (h) Pj (MW) C«ng suÊt tèi ­u cña c¸c tæ m¸y B1,2,3,4 (TÊn/h) P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 1 280 90 80 50 60 134,5 2 280 90 80 50 60 134,5 3 280 90 80 50 60 134,5 4 280 90 80 50 60 134,5 5 280 90 80 50 60 134,5 6 280 90 80 50 60 134,5 7 280 90 80 50 60 134,5 8 280 90 80 50 60 134,5 9 340 90 80 70 100 174,1 10 340 90 80 70 100 174,1 11 340 90 80 70 100 174,1 12 340 90 80 70 100 174,1 13 400 100 100 100 100 222,5 14 400 100 100 100 100 222,5 15 360 90 100 70 100 188,4 16 360 90 100 70 100 188,4 17 360 90 100 70 100 188,4 18 360 90 100 70 100 188,4 19 360 90 100 70 100 188,4 20 360 90 100 70 100 188,4 21 320 90 80 70 80 160,0 22 320 90 80 70 80 160,0 23 320 90 80 70 80 160,0 24 320 90 80 70 80 160,0 * Chi phÝ nhiªn liÖu tæng trong ngµy cña nhµ m¸y : Bt­ = 8 . 134,5 + 4. 174,1 + 2 . 222,5 + 6 . 188,4 + 4 . 160,0 = 3987,8 (TÊn). 2.4. So s¸nh chi phÝ nhiªn liÖu x¸c ®Þnh ®­îc theo chÕ ®é vËn hµnh tèi ­u vµ chÕ ®é ph©n bè ®Òu c«ng suÊt. ViÖc so s¸nh nµy ®Ó thÊy râ hiÖu qu¶ kinh tÕ cña sù ph©n bè tèi ­u c«ng suÊt cho c¸c tæ m¸y. C«ng suÊt c¸c tæ m¸y ë tõng giê vµ chi phÝ nhiªn liÖu tæng ®­îc thÓ hiÖn trong B¶ng 11. B¶ng 11: Giê (h) Pj (MW) C«ng suÊt tèi ­u cña c¸c tæ m¸y B1,2,3,4 (TÊn/h) P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 1 280 70 70 70 70 141,0 2 280 70 70 70 70 141,0 3 280 70 70 70 70 141,0 4 280 70 70 70 70 141,0 5 280 70 70 70 70 141,0 6 280 70 70 70 70 141,0 7 280 70 70 70 70 141,0 8 280 70 70 70 70 141,0 9 340 85 85 85 85 179,8 10 340 85 85 85 85 179,8 11 340 85 85 85 85 179,8 12 340 85 85 85 85 179,8 13 400 100 100 100 100 222,5 14 400 100 100 100 100 222,5 15 360 90 90 90 90 192,1 16 360 90 90 90 90 192,1 17 360 90 90 90 90 192,1 18 360 90 90 90 90 192,1 19 360 90 90 90 90 192,1 20 360 90 90 90 90 192,1 21 320 80 80 80 80 165,1 22 320 80 80 80 80 165,1 23 320 80 80 80 80 165,1 24 320 80 80 80 80 165,1 Trong b¶ng nµy chi phÝ nhiªn liÖu tæng B1,2,3,4 ë tõng giê ®­îc tÝnh dùa vµo sè liÖu ë b¶ng 1. Riªng tõ giê 9 - 12 ph­¬ng ph¸p néi suy tuyÕn tÝnh ®Ó tÝnh chi phÝ nhiªn liÖu tiªu hao cho tõng tæ m¸y, sau ®ã míi tÝnh ®­îc chi phÝ nhiªn liÖu tæng cho nhµ m¸y theo tõng giê. C«ng thøc tÝnh cña ph­¬ng ph¸p néi suy tuyÕn tÝnh : B* = P (MW) B (TÊn/h) P2 P1 DP DB B1 B2 B* P* dP ¸p dông víi : P1 = 80(MW) ; P* = 85(MW) ; P2 = 90(MW) ; DP = 10(MW) M¸y 1 : B1* = M¸y 2 : B1* = M¸y 3 : B3* = M¸y 4 : B4* = BS = 46,3 + 39,0 + 50 + 44,5 = 179,8 (T/h). VËy chi phÝ nhiªn liÖu tæng trong ngµy cho ph­¬ng ¸n ph©n bè ®Òu lµ : B®Òu = 8. 141 + 4. 179,8 + 2.222,5 + 6. 192,1+ 4. 165,1 = 4105,2 (T/h) Nh­ vËy so víi ph­¬ng ¸n tèi ­u th× chi phÝ nhiªn liÖu tæng t¨ng thªm lµ DB = B®Òu - Bt­ = 4105,2 - 3987, 8 = 117,4 (TÊn) DB% = 2,94% VËn hµnh theo ph­¬ng ¸n tèi ­u th× hiÖu qu¶ kinh tÕ t¨ng lªn rÊt nhiÒu. TµI LIÖU THAM KH¶O 1. Gi¸o tr×nh : ThiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m T¸c gi¶ : PGS. NguyÔn H÷u Kh¸i 2. Gi¸o tr×nh : Qu¸ tr×nh qu¸ ®é ®iÖn tötong hÖ thèng ®iÖn T¸c gi¶ : NguyÔn PhiÖt 3. Gi¸o tr×nh : Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn T¸c gi¶ : Richard Roeper 4. Gi¸o tr×nh : Qu¸ tr×nh qu¸ ®é ®iÖn tö trong hÖ thèng ®iÖn T¸c gi¶ : NguyÔn PhiÖt 5. Gi¸o tr×nh : PhÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p T¸c gi¶ : TrÞnh Hïng Th¸m – NguyÔn H÷u Kh¸i – §µo Quang Th¹ch L· V¨n ót – Ph¹m V¨n Hoµ – §µo Kim Hoa 6. Gi¸o tr×nh : Tèi ­u ho¸ chÕ ®é cña hÖ thèng ®iÖn T¸c gi¶ : PGS.PTS . TrÇn B¸ch 7. Gi¸o tr×nh : M¸y ®iÖn T¸c gi¶ : Vò Gia H¹nh – TrÇn Kh¸nh Hµ Phan Tö Thô – NguyÔn V¨n S¸u 8. Gi¸o tr×nh : HÖ thèng ®iÖn I vµ II T¸c gi¶ : §inh Ngäc Dinh – Ng« Hång Quang TrÞnh Hïng Th¸m – NguyÔn H÷u Kh¸i