(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp

(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp(Khóa luận tốt nghiệp) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NIÊN KHÓA 2011 – 2014 TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Ngành: CAO ĐẲNG KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: ThS Hà Văn Du Sinh viên thực hiện: Phan xuân Nam MSSV: 111C660005 Lớp: C11DT01 Bình Dương, 5/2014 LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, ngành lượng điện đóng vai trị quan trọng Cho nên ln ưu tiên hàng đầu phát triển trước bước so với ngành khác Cùng với phát triển hệ thống điện quốc gia phát triển nhà máy điện có cơng suất lớn, nhà máy điện trạm biến áp khâu thiếu hệ thống điện Cho nên việc giải tốt vấn đề kinh tế - kỹ thuật thiết kế, xây dựng, vận hành nhà máy điện trạm biến áp công việc cần thiết mang lại lợi ích khơng nhỏ cho kinh tế quốc dân nói chung hệ thống điện nói riêng Là sinh viên ngành kỹ thuật điện trường Đại học Thủ Dầu Một, em giao nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp với nội dung sau: Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có cơng suất 1000MW, gồm có tổ máy phát điện cung cấp công suất cho phụ tải cấp điện áp 22kV, 220kV phát vào hệ thống 500kV Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài bao gổm: Chương 1: Tính tốn phụ tải cân cơng suất Chương 2: Đề xuất sơ đồ nối điện nhà máy điện Chương 3: Chọn máy biến áp tính tổn thất điện Chương 4: Tính tốn dịng điện ngắn mạch Chương 5: Lựa chọn phương án tối ưu Chương 6: Chọn thiết bị dây dẫn Chương 7: Chọn sơ đồ thiết bị tự dùng Qua thời gian hai tháng, khối lượng kiến thức Thầy, Cơ giáo truyền thụ q trình học tập, nỗ lực thân giúp đỡ Thầy, Cô giáo khoa Điện – Điện tử Đặc biệt dẫn trực tiếp tận tình Thầy ThS Hà Văn Du giúp em hoàn thành thiết kế Tuy phần lớn thiết kế hoàn thành khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong đóng góp ý kiến Thầy, Cô giáo bạn đọc để thiết kế hoàn thiện Qua thiết kế em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy, Cô giáo Khoa Điện – Điện tử Em kính mong Q Thầy, Cơ bỏ qua thiếu sót mà em mắc phải sau nhiều năm học tập Em xin chân thành cảm ơn! Bình Dương, Tháng năm 2014 Sinh viên Phan Xuân Nam MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương 1.1 Đồ thị phụ tải nhà máy 1.2 Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy 1.3 Đồ thị phụ tải địa phương22kV 10 1.4 Đồ thị phụ tải trung áp 220 kV 11 1.5 Đồ thị phụ tải cao áp 500 kV 12 1.6 Nhận xét chung 13 Chương 16 2.1 Phương án 1(hình 2-1) 17 2.2 Phương án 2(hình 2-2) 18 2.3 Phương án 3(hình 2-3) 19 Chương 21 3.1 Chọn máy biến áp-phân phối công suất cho máy biến áp 21 3.1.1 Phương án 1(hình 2-1) 21 3.1.2 Phương án 2(hình 2-2) 27 3.2 Tính tổn thất điện 33 3.2.1 Phương án 34 3.2.2 Phương án 37 Chương 40 4.1 Tính điện kháng hệ đơn vị tương đối 40 4.1.1 Điện kháng hệ thống điện 40 4.1.2 Điện kháng nhà máy 40 4.1.3 Điện kháng đường dây 500 kV 41 4.1.4 Điện kháng máy biến áp ba pha hai cuộn dây 41 4.1.5 Điện kháng máy biến áp tự ngẫu 42 4.2 Tính tốn dịng điện ngắn mạch 42 4.3 Phương án 43 4.3.1 Sơ đồ nối điện (Hình 4-1) 43 4.3.2 Sơ đồ thay (Hình 4-2) 45 4.3.3 Tính tốn ngắn mạch 45 4.4 Phương án 56 4.4.1 Sơ đồ nối điện (hình 4-17) 56 4.4.2 Sơ đồ thay (hình 4-18) 56 4.4.3 Tính tốn ngắn mạch 57 Chương 69 5.1 Chọn máy cắt cho mạch 69 5.2 Chọn máy cắt cho phương án 72 5.3 So sánh tiêu kinh tế phương án 73 5.3.1 Phương án 77 5.3.2 Phương án 77 Chương 81 6.1 Chọn dẫn góp 81 6.1.1 Chọn dẫn cứng 81 6.1.2 Chọn dây dẫn mềm 82 6.1.3 Chọn góp 500kV 83 6.1.4 Chọn góp 220kV 84 6.2 Chọn dao cách ly 84 6.3 Chọn máy biến áp máy biến dòng 84 6.3.1 Cấp điện áp 500 kV 84 6.3.2 Cấp điện áp 220 kV 85 6.4 Chọn máy biến điện áp máy biến dòng điện cho mạch máy phát cấp điện áp 15,75 kV: 86 6.4.1 Chọn máy biến điện áp cho mạch máy phát 87 6.4.2 Chọn máy biến dòng điện cho mạch máy phát 89 6.5 Chọn thiết bị cho phụ tải địa phương 91 6.5.1 Chọn máy biến áp 91 6.5.2 Chọn cáp cho phụ tải địa phương 91 6.5.3 Chọn máy cắt cho phụ tải địa phương 91 6.6 Chọn chống sét van 100 6.6.1 Chọn chống sét van cho góp 100 6.6.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp 100 Chương 102 7.1 Chọn máy biến áp tự dùng 102 7.1.1 Chọn máy biến áp tự dùng cấp 6,3 kV (cấp 1) 102 7.1.2 Chọn máy biến áp tự dùng cấp 0,4 kV (cấp 2) 103 7.2 Chọn máy cắt điện dao cách ly 104 7.2.1 Tính tốn ngắn mạch 104 7.2.2 Chọn máy cắt điện dao cách ly cho mạch tự dùng 15,75 kV 105 7.2.3 Chọn máy cắt điện dao cách ly cho mạch tự dùng 6,3 kV 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 Chương TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT Để đảm bảo chất lượng điện thời đểm, điện nhà máy điện phát phải hoàn toàn cân với lượng điện tiêu thụ hộ tiêu thụ kể tổn thất điện Vì điện khơng có khả tích lũy nên việc cân công suất hệ thống điện quan trọng Trong thực tế lượng điện tiêu thụ hộ dùng điện thay đổi Việc nắm quy luật biến đổi tức tìm đồ thị phụ tải điều quan trọng việc thiết kế vận hành Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta lựa chọn phương án nối điện hợp lý, đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo chất lượng điện năng… Dựa vào đồ thị phụ tải cịn cho phép ta chọn cơng suất máy biến áp phân bố tối ưu công suất tổ máy phát điện nhà máy phân bố công suất nhà máy điện với Căn vào đồ thị phụ tải người vận hành chủ động lập kế hoạch sửa chữa, đại tu định kỳ thiết bị Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện có tổng cơng suất đặt P = 1000MW, gồm có máy phát điện kiểu TBB-200-2 Cộng hòa Liên Bang Nga chế tạo Nhà máy cung cấp điện cho phụ tải ba cấp điện áp 22kV, 220kV nối với hệ thống cấp điện áp 500kV Trong nhiệm vụ thiết kế cho đồ thị phụ tải nhà máy phụ tải cấp điện áp dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng cực đại (P max ) hệ số cơng suất trung bình (cos ϕ tb ) phụ tải tương ứng, từ ta tính phụ tải cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức tống quát sau: St = Pt ; cos ϕtb với: Pt = P(%) × Pmax 100 Trong đó: St: Cơng suất biểu kiến phụ tải thời điểm t tính MVA Pt: Công suất tác dụng thời điểm t phụ tải tính phần trăm công suất cực đại P max : Công suất phụ tải cực đại tính MW cos ϕ tb : Hệ số cơng suất trung bình phụ tải Phụ tải tổng nhà máy tính công thức sau: S NM (t ) = S 22(t ) + S 220 (t ) + S 500 ( t ) + S td (t ) Các đại lượng cơng suất tồn phần thay đổi theo thời gian t tính MVA S 22( t ) : Công suất cấp điện áp 22kV S 220 (t ) : Công suất cấp điện áp 220kV S 500 ( t ) : Công suất cấp điện áp 500kV S td (t ) : Công suất tự dùng nhà máy Vì hệ số cơng suất phụ tải khác tốn cân công suất thiết kế nhà máy điện không cần xem xét đến vấn đề bù công suất lưới điện nên cách gần tiến hành tính tốn cân cơng suất theo giá trị cơng suất tịan phần (biểu kiến), điều làm cho việc tính tốn đơn giản nhiều sai số giới hạn cho phép 1.1 Đồ thị phụ tải nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế cho nhà máy điện gồm tổ máy phát điện loại: TBB200-2 có P Gdm =200MW, cos ϕ dm = 0,85, cơng suất biểu kiến tổ máy là: S Gdm = PGdm 200 = = 235,294 MVA cos ϕ dm 0,85 Tổng công suất đặt toàn nhà máy là: P NMdm = P Gdm = 5.200 = 1000 MW Hay: S NMdm = S Gdm = 5.235,294 = 1176,47 MVA Để xác định đồ thị phụ tải nhà máy điện dựa vào công thức: S NM ( t ) = PNM (t ) cosϕ dm ; với: P NM ( t ) = PNM % P NMdm 100 Kết tính phụ tải nhà máy theo thời điểm t cho bảng 1-1 đồ thị phụ tải nhà máy hình 1-1 Bảng 1-1 t (giờ) 0-8 - 12 12 - 16 16 - 24 PNM(%) 80 100 90 80 P NM ( t ) (MW) 800 1000 900 800 S NM ( t ) (MVA) 941,18 1176,47 1058,82 941,18 Hình 1-1 1.2 Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế, hệ số phụ tải tự dùng cực đại nhà máy 5% công suất định mức nhà máy với cos ϕ td = 0,85 tức với hệ số công suất định mức nhà máy (cos ϕ dm = 0,85) Một cách gần xác định biến thiên phụ tải tự dùng nhà máy nhiệt điện theo thời gian nhờ biểu thức sau:  Std(t)= α S NMdm  0,4 + 0,6  S NM (t )   , MVA S NMdm  Trong đó: Std(t): Phụ tải tự dùng nhà máy thời điểm t SNMdm: Tổng cơng suất đặt nhà máy, tính MVA SNM(t):Công suất nhà máy phát thời điểm t, tính MVA theo bảng 1-1 α : Hệ số phần trăm lượng điện tự dùng, nhiệm vụ thiết kế cho, α = 0.05 Từ kết tính tốn phụ tải nhà máy bảng 1-1 cơng thức ta có phụ tải tự dùng nhà máy theo thời gian bảng 1-2 đồ thị phụ tải hình 1-2 Bảng 1-2 t (giờ) 0–8 - 12 12 - 16 16 - 24 S NM ( t ) (MVA) 941,18 1176,47 1058,82 941,18 S td (t ) (MVA) 51,76 58,82 55,29 51,76 Hình 1-2 1.3 Đồ thị phụ tải địa phương 22kV Nhiệm vụ thiết kế cho phụ tải địa phương nhà máy có điện áp U= 22kV, công suất cực đại P 22 max =40 MW, cosϕtb=0,92 Để xác định đồ thị phụ tải địa phương, vào bảng biến thiên phụ tải ngày cho nhờ vào công thức sau: S 22(t ) = P22( t ) cos ϕtb ; với: P 22(t ) = P22 % P22max 100 Kết tính toán theo thời điểm t cho bảng 1-3 đồ thị phụ tải hình 1-3 Bảng 1-3 t (giờ) 0-8 - 12 12 - 16 16 – 24 P22(%) 70 100 90 70 P22(t) (MW) 28 40 36 28 S (MVA) 22(t) 30,43 43,48 39,13 30,43 10 ... Chọn máy biến áp máy biến dòng 84 6.3.1 Cấp điện áp 500 kV 84 6.3.2 Cấp điện áp 220 kV 85 6.4 Chọn máy biến điện áp máy biến dòng điện cho mạch máy phát cấp điện áp 15,75... suất tổ máy phát điện nhà máy phân bố công suất nhà máy điện với Căn vào đồ thị phụ tải người vận hành chủ động lập kế hoạch sửa chữa, đại tu định kỳ thiết bị Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện. .. hợp nhà máy hình 1-6 14 Hình 1-6 15 Chương ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN Chọn sơ đồ nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Vì cần phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết