ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP

Đồ án tốt nghiệp với thiết kế trạm biến áp có mạch vòng, 4 tổ máy phát nối vào mạch vòng và 2 máy biến áp tự ngẫu để liên lạc, thanh góp cấp điện áp máy phát, bài toán với 2 phương án để tính chọn được phương án tối ưu nhất, tính toán ngắn mạch, tính chọn máy biến áp, tính chọn điện kháng, tính tổn thất điện năng trong máy biến áp, so sánh kinh tế các phương án để chọn phương án tối ưu, tính toán mạch tự dùng của nhà máy điện, tính chọn các thiết bị dụng cụ điện,, tính thanh góp, thanh dẫn, máy cắt, dao cách ly, máy biến áp tự dùng

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CHUYÊN NGÀNH: KĨ THUẬT ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP, NHÀ MÁY ĐIỆN KIỂU NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Số thẻ sinh viên: Lớp: PGS TS LÊ ĐÌNH DƯƠNG NGUYỄN NHƯ ĐỨC 105170012 17D1 Đà Nẵng, 1/2022 SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương Nhận xét người hướng dẫn: SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương Nhận xét người phản biện: SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP ========== Họ tên sinh viên: NGUYỄN NHƯ ĐỨC Lớp : 17D1 Ngày nhận : / /2021 Ngày hoàn thành: / / 2021 Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp, nhà máy điện kiểu NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI Công suất: 240 MW Gồm có: tổ máy, tổ 60 MW Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải sau: I PHỤ TẢI Ở CẤP ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT: * Công suất cực đại Pmax = 60 MW, hệ số công suất cos = 0,85 * Đồ thị phụ tải: hình vẽ H:1 * Số liệu đường dây: đường dây kép x 10 MW dài 11km đường dây đơn x MW dài 14km II PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP TRUNG: 110 kV * Công suất cực đại Pmax = 100 MW, hệ số công suất cos = 0,85 * Đồ thị phụ tải: hình vẽ H:2 * Số liệu đường dây: đường dâykép đường dây đơn III NHÀ MÁY ĐƯỢC NỐI VỚI HỆ THỐNG SVTH: Nguyễn Như Đức x 40 MW dài 42km x 10 MW dài 38km 220 kV Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện V TỰ DÙNG: 5% , GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương cos= 0,85 VI GHI CHÚ: Đường dây địa phương dùng cáp nhôm tiết diện 150 mm2 Nhà máy phát hết cơng suất Nội dung phần thuyết minh tính tốn: I Thuyết minh: 1.Tính tốn cân cơng suất, chọn sơ đồ nối điện 2.Chọn máy biến áp, chọn kháng điện phân đoạn, tính tổn thất điện máy biến áp 3.Tính tốn ngắn mạch 4.Tính tốn so sánh kinh tế phương án 5.Tính chọn khí cụ điện phần có dịng điện chạy qua 6.Tính tốn mạch tự dùng Thuyết minh đánh máy đóng theo quy định làm đồ án tốt nghiệp II Các vẽ: Các vẽ sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt thiết bị phân phối trời nhà (nếu có) Các vẽ thực giấy Ao GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương Lời nói đầu Để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Ban giám hiệu trường Đại Học Bách Khoa Đại Học Đà Nẵng tạo điều kiện sở vật chất với hệ thống thư viện đại, đa dạng loại sách, tài liệu thuận lợi cho việc tìm kiếm, nghiên cứu thông tin Xin cảm ơn giảng viên hướng dẫn PGS-TS.Lê Đình Dương hướng dẫn tận tình, chi tiết q trình học tập hồn thiện đồ án tốt nghiệp Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm để tài hạn chế kiến thức, đồ án chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía Thầy để đồ án hoàn thiện Lời cuối cùng, em xin kính chúc thầy nhiều sức khỏe, thành công hạnh phúc SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương Cam đoan Tơi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp … công trình nghiên cứu thân Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có đồ án liệt kê nêu rõ phần tài liệu tham khảo Đồng thời số liệu hay kết trình bày đồ án mang tính chất trung thực, không chép, đạo nhái Nếu sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm chịu tất kỷ luật môn nhà trường đề Sinh viên thực SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương MỤC LỤC Tóm tắt Trang Chương 1: Chọn máy phát điện, tính tốn cân cơng suất, đề xuất phương án tính tốn 1.1 Chọn máy phát điện 11 1.2…Tính tốn cân cơng suất 12 1.3…Đề xuất phương án tính tốn 15 Chương 2: Tính chọn máy biến áp, tính tổn thất điện năng, chọn kháng điện phân đoạn 2.1…Chọn máy biến áp 21 2.2…Tính tổn thất điện máy biến áp 26 2.3…Tính chọn kháng điện phân đoạn 31 Chương 3: Tính tốn ngắn mạch 3.1…Mở đầu 42 3.2…Tính tốn ngắn mạch cho phương án 42 3.3…Tính tốn ngắn mạch cho phương án 65 3.4…Xác định xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch 87 Chương 4: So sánh kinh tế - kĩ thuật phương án, chọn phương án tối ưu 4.1…Tính dịng điện làm việc cưỡng 89 4.2…Chọn máy cắt dao cách ly 97 4.3…So sánh kinh tế - kĩ thuật phương án 100 4.4…So sánh tiêu kinh tế - kĩ thuật chọn phương án tối ưu 106 SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương 4.5…Kết luận 106 Chương 5: Chọn khí cụ điện thiết bị có dòng điện chạy qua 5.1…Điều kiện chung để chọn khí cụ điện phần tử có 107 dịng điện chạy qua 5.2…Chọn góp, dẫn, cáp điện lực 108 5.3…Chọn sứ 123 5.4…Chọn cuộn dập hồ quang 126 5.5…Chọn kháng điện đường dây 127 5.6…Chọn máy biến dòng, máy biến điện áp 132 Chương 6: Thiết kế phần tự dùng cho nhà máy điện 6.1…Giới thiệu chung 143 6.2…Chọn sơ đồ nối điện tự dùng 143 6.3…Chọn số lượng công suất máy biến áp tự dùng 145 6.4…Kiểm tra khả tự khởi động động 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO 148 PHỤ LỤC SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương LỜI NÓI ĐẦU  Ngày nước ta đẩy mạnh cơng nghiệp hóa - đại hóa, hội nhập kinh tế quốc tế nhằm đưa đất nước phát triển, mục tiêu đến năm 2020 trở thành nước công nghiệp Bên cạnh việc phát triển ngành kinh tế khác ngành cơng nghiệp lượng năm gần đạt thành tựu đáng kể, đáp ứng nhu cầu đất nước Cùng với phát triển hệ thống lượng quốc, nước ta nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, dịch vụ sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Hiện kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ đời sống nhân dân nâng cao, dẫn đến phụ tải điện ngày phát triển Do việc xây dựng thêm nhà máy điện điều cần thiết để đáp ứng nhu cầu phụ tải Việc quan tâm định đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật việc thiết kế, xây dựng vận hành nhà máy điện mang lại lợi ích khơng nhỏ hệ thống kinh tế quốc doanh Do việc tìm hiểu nắm vững công việc thiết kế nhà máy điện, để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện, an toàn kinh tế yêu cầu quang trọng người kỹ sư điện Nhiệm vụ đồ án thiết kế em “Thiết kế phần điện nhà máy điện kiểu NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI” Với kiến thức học trường, hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn thầy khoa đến em hồn thành nhiệm vụ thiết kế Vì thời gian kiến thức có hạn, hẳn đồ án khơng tránh khỏi sai sót kính mong thầy giáo góp ý, bảo để em hồn thiện kiến thức Cuối em xin chân thành cảm thầy cô truyền thụ kiến thức cho em, để em có điều kiện hoàn thành nhiệm vụ thiết kế Đà Nẵng, ngày tháng năm Sinh viên SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 10 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương 5.6.2.Chọn máy biến điện áp (BU) cho mạng máy phát Uđm = 10,5 kV, = 4,33 kA: 5.6.2.1.Điều kiện chọn: Máy biến điện áp BU chọn theo điều kiện: - Điện áp : UđmBI = Umg =10,5 kV - Công suất định mức : S2đmBU  S2 - Chọn cấp xác : 0,5 - Vị trí đặt nhà Do nhu cầu cung cấp tín hiệu cho dụng cụ đo lường để kiểm tra cách điện phía lưới điện có trung tính cách đất (phía 10,5 kV 35 kV) nên ta chọn BU ba pha trụ nối theo sơ đồ Y0 - Y0 - Ta có phụ tải BU bảng sau: ST T 01 02 03 04 05 06 07 08 Tên dụng cụ Vôn mét tác dụng Oát mét tác dụng Oát mét phản kháng Oát mét tác dụng tự ghi Oát mét phản kháng tự ghi Tần số kế Oát kế tác dụng Oát kế phản kháng Tổng công suất: Ký hiệu Loại A W VAr W VAr Hz WH VAr H -378 Д-355 Д-355 H-318 H-3180 H-345 И-675 И-673M Phụ tải tải pha AB P, W Q, VAr 2 10 10 0,66 0,66 27,32 1,62 1,62 3,24 Phụ tải tải pha BC P, W Q, VAr 2 10 10 10 0,66 0,66 35,32 1,62 1,62 3,24 Từ bảng ta có: SptAB = VA CosAB = SptBC = VA CosBC = Ta thấy phụ tải pha B lớn nên: S2 = SB = VA Vậy, ta chọn máy biến áp (BU) có thơng số bảng: Loại biến điện áp Cấp điện áp, kV HTMИ-10 10 Dòng điện định mức, A Cuộn sơ Cuộn thứ Cuộn thứ cấp cấp cấp phụ 10000 100 100/3 Cấp xác Cơng suất định mức,VA 0,5 120 Chọn dây dẫn từ BU đến dụng cụ đô: Dây dẫn thỏa mãn điều kiện: - Tổn thất điện áp dây dẫn: U ≤ Ucp = 0,5% (vì có dùng cơng tơ) - Đảm bảo độ bền cơ: Tiết diện nhỏ dây dẫn nhôm 2,5 mm 2; dây đồng 1,5 mm2 Chọn dây dẫn đồng có tiết diện F = 1,5 mm2 SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 120 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương HTMИ-10 Trang: 121 F TПШ-10 SVTH: Nguyễn Như Đức A A V A Hz W VAR Wtự ghi W Tự ghi VAR Tự ghi Wh VARh Giả sử chiều dài dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo = 30m Điện trở dây dẫn là: rdd = ρ= 0,0175 = 0,35  Vậy tổn thất điện áp dây dẫn là: U% = < Ucp% Vậy máy biến áp (BU) chọn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương 5.6.3.Chọn máy biến dịng (BI) cho mạng trung áp Uđm = 110 kV, 1,575 kA SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 122 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương 5.6.3.1.Điều kiện chọn: Máy biến dòng BI chọn theo điều kiện: - Điện áp : UđmBI  Umg =110 kV - Dòng điện : IđmBI  = kA - Phụ tải : Z2đm BI  Z2 = r2 - Ổn định động: ≥ ixk - Ổn định nhiệt: tnh ≥ BN Ta chọn BI đặt trời sơ cấp thứ cấp mắc hình thơng số bảng sau: Dịng điện định mức, A Sơ cấp Thứ cấp 1500 Cấp xác Phụ tải định mức,  0,8 Loại biến dòng Điện áp, kV TՓH-110M 110 STT Tên dụng cụ Ký hiệu Loại 01 02 03 04 05 06 07 Ampe mét tác dụng Oát mét tác dụng Oát mét phản kháng Oát mét tác dụng tự ghi Oát mét phản kháng tự ghi Oát kế tác dụng Oát kế phản kháng Tổng công suất: A W VAr W VAr WH VAr H -335 Д-355 Д-355 H-318 H-3180 И-675 И-673M 0,5 Pha A 0,5 0,5 0,5 10 10 2,5 2,5 26,5 kôđđ 75 iôđđ, kA Inh/tnh 60/1 Phụ tải, VA Pha B Pha C 0,5 0,5 0,5 0,5 10 10 2,5 2,5 2,5 2,5 5,5 26,5 Từ bảng ta thấy pha A pha C mang tải nhiều S = 26,5 VA nên lấy số liệu pha A để tính tốn Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A: Zdc =  Tổng trở dây nối từ BI đến dụng cụ đo: Zdd = ZđmBI - Zdc Trong đó: ZđmBI tổng trở định mức BI, ZđmBI = 1,2  Zdc tổng trở dụng cụ đo, Zdc = 1,06   Zdd = 1,2 - 1,06 = 0,14  Giả sử chiều dài dây dẫn từ BI đến dụng cụ đo = 30m Chọn dây dẫn đồng có = 0,0175 mm2/m, nên ta có Zdd ≈ rdd = SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 123 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương  Ftt == mm2 Vậy ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện F = mm2 5.6.3.2.Kiểm tra máy biến dòng chọn: 5.6.3.2.1.Kiểm tra ổn định động: Điều kiện: ≥ ixk Ta có: Kơđđ = 75  ==160 kA ixk = = 34,49 kA < 160 kA Vậy BI chọn đảm bảo điều kiện ổn định động 5.6.3.2.2.Kiểm tra ổn định nhiệt: Vì BI có Iđm > 1000 A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt 5.6.4.Chọn máy biến điện áp (BU) cho mạng trung áp Uđm = 110 kV, 1,575 kA Điều kiện chọn: Máy biến điện áp BU chọn theo điều kiện: - Điện áp : UđmBI = Umg =110 kV - Công suất định mức : S2đmBU  S2 - Chọn cấp xác : 0,5 - Vị trí đặt nhà Ta chọn BU ba pha trụ nối theo sơ đồ Y0 - Y0 - Ta có phụ tải BU bảng sau: ST T 01 02 03 04 05 06 07 08 Tên dụng cụ Vôn mét tác dụng Oát mét tác dụng Oát mét phản kháng Oát mét tác dụng tự ghi Oát mét phản kháng tự ghi Tần số kế Oát kế tác dụng Oát kế phản kháng Tổng công suất: Ký hiệu Loại A W VAr W VAr Hz WH VAr H -378 Д-355 Д-355 H-318 H-3180 H-345 И-675 И-673M Phụ tải tải pha AB P, W Q, VAr 2 10 10 0,66 0,66 27,32 1,62 1,62 3,24 Phụ tải tải pha BC P, W Q, VAr 2 10 10 10 0,66 0,66 35,32 1,62 1,62 3,24 Từ bảng ta có: SptAB = VA CosAB = SptBC = VA CosBC = Ta thấy phụ tải pha B lớn nên: S2 = SB = VA SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 124 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương Vậy, ta chọn máy biến áp (BU) có thơng số bảng: Loại biến điện áp Cấp điện áp, kV HKՓ-110-58 110 Dòng điện định mức, A Cuộn sơ Cuộn thứ Cuộn thứ cấp cấp cấp phụ 110000/ 100/ Cấp xác Cơng suất định mức,VA 0,5 400 100/3 Chọn dây dẫn từ BU đến dụng cụ đô: Dây dẫn thỏa mãn điều kiện: - Tổn thất điện áp dây dẫn: U ≤ Ucp = 0,5% (vì có dùng cơng tơ) - Đảm bảo độ bền cơ: Tiết diện nhỏ dây dẫn nhôm 2,5 mm 2; dây đồng 1,5 mm2 Chọn dây dẫn đồng có tiết diện F = 1,5 mm2 Giả sử chiều dài dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo = 30m Điện trở dây dẫn là: rdd = ρ= 0,0175 = 0,35  Vậy tổn thất điện áp dây dẫn là: U% = < Ucp% Vậy máy biến áp (BU) chọn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật 5.6.5.Chọn máy biến dòng (BI) cho mạng cao áp Uđm = 220 kV, 0,787 kA 5.6.5.1.Điều kiện chọn: Máy biến dòng BI chọn theo điều kiện: - Điện áp : UđmBI  Umg =220 kV - Dòng điện : IđmBI  = kA - Phụ tải : Z2đm BI  Z2 = r2 - Ổn định động: ≥ ixk - Ổn định nhiệt: tnh ≥ BN Ta chọn BI đặt trời sơ cấp thứ cấp mắc hình thơng số bảng sau: Dịng điện định mức, A Sơ cấp Thứ cấp 750 TՓH-220-3T Điện áp, kV 110 STT Tên dụng cụ Loại biến dòng SVTH: Nguyễn Như Đức Cấp xác Ký hiệu P3 Phụ tải định mức,  1,2 Loại kôđđ iôđđ, kA Inh/tnh 75 45 25,5 Phụ tải, VA Pha A Pha B Pha C Trang: 125 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện 01 02 03 04 05 06 07 Ampe mét tác dụng Oát mét tác dụng Oát mét phản kháng Oát mét tác dụng tự ghi Oát mét phản kháng tự ghi Oát kế tác dụng Oát kế phản kháng Tổng công suất: A W VAr W VAr WH VAr H GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương -335 Д-355 Д-355 H-318 H-3180 И-675 И-673M 0,5 0,5 0,5 10 10 2,5 2,5 26,5 0,5 0,5 0,5 0,5 10 10 2,5 2,5 26,5 2,5 2,5 5,5 Từ bảng ta thấy pha A pha C mang tải nhiều S = 26,5 VA nên lấy số liệu pha A để tính tốn Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A: Zdc =  Tổng trở dây nối từ BI đến dụng cụ đo: Zdd = ZđmBI - Zdc Trong đó: ZđmBI tổng trở định mức BI, ZđmBI = 1,2  Zdc tổng trở dụng cụ đo, Zdc = 1,06   Zdd = 1,2 - 1,06 = 0,14  Giả sử chiều dài dây dẫn từ BI đến dụng cụ đo = 30m Chọn dây dẫn đồng có = 0,0175 mm2/m, nên ta có Zdd ≈ rdd =  Ftt == mm2 Vậy ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện F = mm2 5.6.5.2.Kiểm tra máy biến dòng chọn: 5.6.5.2.1.Kiểm tra ổn định động: Điều kiện: ≥ ixk Ta có: Kơđđ = 75  ==79,55 kA ixk = = 22,057 kA < 79,55 kA Vậy BI chọn đảm bảo điều kiện ổn định động 5.6.5.2.2.Kiểm tra ổn định nhiệt: Vì BI có Iđm > 1000 A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt 5.6.6.Chọn máy biến điện áp (BU) cho mạng cao áp Uđm = 220 kV, 0,787 kA Điều kiện chọn: Máy biến điện áp BU chọn theo điều kiện: - Điện áp : UđmBI = Umg =2200 kV SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 126 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện - Công suất định mức : - Chọn cấp xác : - Vị trí đặt nhà GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương S2đmBU  S2 0,5 Ta chọn BU ba pha trụ nối theo sơ đồ Y0 - Y0 - Ta có phụ tải BU bảng sau: ST T 01 02 03 04 05 06 07 08 Ký hiệu Loại A W VAr W VAr Hz WH VAr H -378 Д-355 Д-355 H-318 H-3180 H-345 И-675 И-673M Tên dụng cụ Vôn mét tác dụng Oát mét tác dụng Oát mét phản kháng Oát mét tác dụng tự ghi Oát mét phản kháng tự ghi Tần số kế Oát kế tác dụng Oát kế phản kháng Tổng công suất: Phụ tải tải pha AB P, W Q, VAr 2 10 10 0,66 0,66 27,32 1,62 1,62 3,24 Phụ tải tải pha BC P, W Q, VAr 2 10 10 10 0,66 0,66 35,32 1,62 1,62 3,24 Từ bảng ta có: SptAB = VA CosAB = SptBC = VA CosBC = Ta thấy phụ tải pha B lớn nên: S2 = SB = VA Vậy, ta chọn máy biến áp (BU) có thơng số bảng: Loại biến điện áp Cấp điện áp, kV HKՓ-220-58 220 Dòng điện định mức, A Cuộn sơ Cuộn thứ Cuộn thứ cấp cấp cấp phụ 150000/ 100/ 100 Cấp xác Cơng suất định mức,VA 0,5 400 Chọn dây dẫn từ BU đến dụng cụ đô: Dây dẫn thỏa mãn điều kiện: - Tổn thất điện áp dây dẫn: U ≤ Ucp = 0,5% (vì có dùng cơng tơ) - Đảm bảo độ bền cơ: Tiết diện nhỏ dây dẫn nhôm 2,5 mm 2; dây đồng 1,5 mm2 Chọn dây dẫn đồng có tiết diện F = 1,5 mm2 Giả sử chiều dài dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo = 30m Điện trở dây dẫn là: rdd = ρ= 0,0175 = 0,35  SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 127 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương Vậy tổn thất điện áp dây dẫn là: U% = < Ucp% Vậy máy biến áp (BU) chọn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật CHƯƠNG VI THIẾT KẾ PHẦN TỰ DÙNG CHO NHÀ MÁY ĐIỆN 6.1.GIỚI THIỆU CHUNG: Trong nhà máy điện thiết bị lị hơi, tua bin, máy phát, cịn có nhiều loại cấu khác để phục vụ hay tự động hóa q trình cơng tác tổ máy Tất cấu với động điện kéo chúng, mạng điện, thiết bị phân phối, máy biến áp giảm áp, nguồn ngăng lượng độc lập, hệ thống điều khiển, tín hiệu, thắp sáng, tạo thành hệ thống tự dùng nhà máy Đối với nhà máy nhiệt điện, công suất tự dùng thường chiếm 58% cơng suất của tồn nhà máy Điện tiêu thụ chủ yếu để cung cấp cho cấu tự dùng sau: - Cơ cấu phục vụ cho trình chuẩn bị nhiên liệu + Cơ cấu thiết bị dập than: máy sàn than, dập than + Cơ cấu chế biến than bột: máy nghiềng than, máy cấp than - Các cấu kho nhiên liệu vận chuyễn nhiên liệu vào lò: cần trục máy xúc than, băng tải, - Các cấu lò hơi: máy cấp than bột, quạt gió, quạt khói, bơm cấp nước, - Các cấu tổ máy - tuabin: bơm hơi, bơm tuần hoàn, bơm dầu hệ thống điều chỉnh, làm mát, bơi trơn, Ngồi cấu phục vụ cho q trình cơng nghệ cịn có cấu làm nhiệm vụ bơm cấp nước kỹ thuật, bơm chữa cháy, thiết bị nén khí, máy nạp ácquy, hệ thống điều chỉnh, làm mát, bôi trơn, 6.2.CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TỰ DÙNG: Điện tự dùng phần quan trọng nhà máy điện trạm biến áp Các cố hệ thống điện nhà máy điện dẫn đến phá hoại làm việc bình thường phần tồn nhà máy, đơi cịn phát triển thành cố hệ thống điện Do vậy, sơ đồ nối điện tự dùng cần thực cho có độ tin cậy cao, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ cho cấu tự dùng quan trọng chế độ làm việc Mặt khác yêu cầu hệ thống tự dùng phải đơn giản, linh hoạt, giá thành hạ, chi phí vận hành thấp, dễ vận hành, SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 128 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương Điện áp tự dùng sử dụng chủ yếu cấp kV kV Cấp kV cung cấp cho động công suất lớn 200 kW, cấp 0,4 kV đễ cung cấp cho động bé thắp sáng, tín hiệu, Cấp kV khơng dùng giá thành động kV kV khơng chênh lệch phí tổn kim loại màu tổn thất mạng kV lớn nhiều so với cấp 6kV Hơn dùng cấp kV có ưu điểm là: - Tăng công suất đơn vị động - Tăng cơng suất máy biến áp nên chọn số lượng máy biến áp Để đảm bảo độ tin cậy cung cấy điện ta phân đoạn góp tự dùng xây dựng góp tự dùng dự trữ cho cấp điện áp Máy biến áp tự dùng dự trữ nối vào máy biến áp liên lạc đoạn máy cắt máy biến áp để đảm bảo làm việc báy biến áp dự trữ sữa chữa phân đoạn thiết bị phân phối SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 129 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương H:6.1 SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 130 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương 6.3.CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG: 6.3.1.Máy biến áp tự dùng bậc 1: 6.3.1.1.Máy biến áp tự dùng làm việc bậc 1: Công suất định mức máy biến áp tự dùng làm việc bậc xác định là: ≥ StdFimax = %.SđmFi= 5%.75 = 3,75 MVA Trong đó: Bi máy biến áp B3, B4, B5, B6 6.3.1.2.Máy biến áp tự dùng dự trữ bậc 1: Do số lượng máy biến áp tự dùng việc nên ta cần đặt máy biến áp tự dùng dự trữ Máy biến áp tự dùng dự trữ có nhiệm vụ dự trữ cho máy biến áp tự dùng làm việc bảo đảm cấp điện tự dùng dừng khởi động cho tổ máy khác Để đảm bảo điều kiện này, công suất máy biến áp tự dùng dự trữ phải chọn lớn 1,5 lần công suất phụ tải cực đại tự dùng làm việc: ≥ 1,5.StdFimax = 1,5 StdFimax = 1,5.3,75 = 5,625 MVA Trong đó: Bj máy biến áp B11 Vậy ta chọn máy biến áp tự dùng bậc với thông số bảng 6.1: Bảng 6.1 Điện áp, kV Tổn thất, kW Sđm, Số Loại máy biến áp Un% IO% MVA lượng Cao Hạ PO Pn TM Làm việc 4 10 6,3 5,45 33,5 6,5 0,9 TM Dự trữ 6,3 10 6,3 7,65 46,5 6,5 0,8 6.3.2.Máy biến áp tự dùng bậc 2: 6.3.2.1.Máy biến áp tự dùng làm việc bậc 2: Máy biến áp tụ dùng bậc biến đổi từ cấp điện áp kV xuống 0,4 kV, có nhiệm vụ cung cấp điện cho động 0,4 kV, thắp sáng, tín hiệu, Đối với nhà máy nhiệt điện, công suất phụ tải tự dùng bậc chiếm khoảng 1030% công suất tự dùng tồn nhà máy, ta chọn cơng suất tự dùng bậc 20% công suất tự dùng toàn nhà máy, xác định sau: ≥ 20%.StdFimax = 20%.3,75 = 0,75 MVA Trong đó: Bi máy biến áp B7, B8, B9, B10 6.3.2.2.Máy biến áp tự dùng dự trữ bậc 2: Tương tự bậc 1, công suất máy biến áp tự dùng dự trữ bậc xác định sau: ≥ 1,5.20%.StdFimax = 1,5.20%.3,75 = 1,125 MVA Trong đó: Bj máy biến áp B12 Vậy ta chọn máy biến áp tự dùng bậc với thông số bảng 6.2: Bảng 6.2 SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 131 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện Loại máy biến áp TM-10006,3/0,4 TM-16006,3/,4 Sđm, MVA GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương Điện áp, kV Số lượng Cao Hạ Tổn thất, kW PO Pn Un % IO % Làm việc 6,3 0,4 1,6 10 1,3 Dự trữ 1,6 6,3 0,4 2,19 17,1 6.4.KIỂM TRA KHẢ NĂNG TỰ KHỞI ĐỘNG CỦA CÁC ĐỘNG CƠ: Do ngắn mạch hay nguyên nhân khác làm cho điện áp giảm thấp chí khơng, làm cho động làm việc dừng lại hay tần số thay đổi Trong điều kiện động quan trọng không cắt khỏi lưới sau loại trừ nguyên nhân gây cố đồng thời xảy trình tự khởi động động Điều kiện để động tự khởi động lại tổng cơng suất động có có cấu tự dùng nhà máy phải nhỏ tổng công suất động điện cho phép tự khởi động, nghĩa là: ∑Pđm > Ptdmax Trong đó: ∑Pđm tổng cơng suất động điện tự mở máy: ∑Pđm = Với: Ud% : Điện áp tự dùng thời gian động tự mở máy, lấy Ud% = (65  70)%, chọn Ud% = 65% costb : Hệ số cơng suất trung bình động 0,80 ÷ 0,85, costb=0,85 IKD: Trị số tươmg đối dòng điện mở máy tổng tất động lấy 4,8 (A) tb : Hiệu suất trung bình động cơ, lấy 0,880,92, chọn tb = 0,9 UN% : Điện áp ngắn mạch MBA tự dùng XK% : Điện kháng kháng điện Vì ta đặt MBA tự dùng nên XK% = SđmB : Công suất định mức MBA nối vào góp 6.4.1.Kiểm tra động nối vào góp 6,3 kV (MW) Ta có: PtdFimax = Stdmax.cos =% SFimax.cos = 5%.75.0,85 = 3,1875 MW  ∑Pđm > PtdFimax Vậy động nối vào góp 6,3kV đảm bảo điều kiện tự khởi động 6.4.2.Kiểm tra động nối vào góp 0,4 kV (MW) Ta có: PtdFimax = Stdmax.cos =20%.% SFimax.cos SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 132 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương = 20%.5%.75.0,85 = 0,6375 MW  ∑Pđm > PtdFimax Vậy động nối vào góp 0,4 kV đảm bảo điều kiện tự khởi động TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 133 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy điện GVHD: PGS.TS Lê Đình Dương [1] PGS Nguyễn Hữu Khái, Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp “phần điện”, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội - 2004 [2] PGS Nguyễn Hữu Khái, Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp “phần điện”, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội - 1999 [3] TS Nguyễn Quang Thạch (chủ biên) TS Phạm Văn Hòa, Phần điện nhà máy điện trạm biến áp, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội - 2004 [4] Nguyễn Văn Đạm, Thiết kế mạng hệ thống điện, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội - 2006 [5] Nguyễn Công Hiền (chủ biên) Nguyễn Mạnh Hoạch, Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp, thị nhà cao tầng, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội - 2001 SVTH: Nguyễn Như Đức Trang: 134 ... Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp, nhà máy điện kiểu NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI Công suất: 240 MW Gồm có: tổ máy, tổ 60 MW Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải sau: I PHỤ TẢI Ở CẤP ĐIỆN ÁP. .. phương án: - Sơ đồ gồm máy phát F1, F2, F3 nối vào góp cấp điện áp máy phát - Dùng hai máy biến áp tự ngẫu B 1, B2 để liên lạc cấp điện áp nhà máy với hệ thống - Một máy phát F4 - máy biến áp hai... đồ đảm bảo liên lạc cấp điện áp nhà máy với hệ thống - Máy biến áp nối vào góp cấp điện áp trung nên giá thành máy biến áp thiết bị tốn so với bên cao áp - Số lượng máy phát nối vào góp cấp điện