Thiết kế nhà máy Điện

79 424 0
Thiết kế nhà máy Điện

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Luận Văn: Thiết kế nhà máy Điện

lời nói đầuTrong mọi thời đại, năng lợng là một nhu cầu không thể thiếu của mọi ngời. Tồn tại rất nhiều loại năng lợng, điện năng là loại năng lợng mới đợc phát hiện cách đây hơn một thế kỷ. Đến ngày nay thì điện năng là nhu cầu không thể thiếu trong mọi hoạt động từ sản xuất đến sinh hoạt. Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc, ngành điện là ngành hạ tầng quan trọng đợc u tiên phát triển để đáp ứng nhu cầu năng lợng của đất nớc. Nớc ta là nớc đang phát triển, nhu cầu phát triển phụ tải còn tăng nhiều nên việc thiết kế nhà máy điện để tăng công suất là việc quan trọng.Đồ án môn học Nhà máy điện giúp sinh viên áp dụng lý thuyết đã học để áp dụng vào tính toán thực tế. Đồ án môn học là một phần rất quan trọng của sinh viên ngành hệ thống điện . Đồ án môn học là bớc tập dợt của sinh viên, nó làm tiền đề của đồ án tốt nghiệp và là cơ sở cho công việc sau này.Trong quá trình thực hiện nếu không đợc sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn và các thầy trực tiếp phụ trách bộ môn thì chắc chắn em không thể hoàn thành đợc đồ án môn học này. Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Văn Hoà cùng các thầy trong nhóm Nhà máy điện đã hớng dẫn em hoàn thành đồ án này.chơng I:1 chọn máy phát điệntính toán phụ tải và cân bằng công suất1.1. Chọn máy phát điện: Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện gồm 4 tổ máy công suất mỗi máy là 110 MW. Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng nh vận hành ta chọn các máy phát điện cùng loại:Chọn máy phát điện đồng bộ tua bin hơi có các thông số sau: P = 110 MW, S = 130 MW, cos = 0.85, xd = 0.125, Uđm = 13.8 kV, n = 3000 v/ph.1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất: Từ bảng biến thiên phụ tải ngày ta xây dựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp theo công thức maxP*100%P)t(P= =Cos)t(P)t(S Trong đó: S(t): Công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t P(t): Công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t Cos : Hệ số công suất phụ tải1.2.1. Phụ tải các cấp điện áp:+ Phụ tải địa phơng: Uđm = 13.8 (kV); Pmax = 30 (MW); Cos = 0.85Từ bảng số liệu tính toán ta có bảng kết quả sau:Giờ0-5 5-8 8-11 11-14 14-17 17-20 20-22 22-24P%70 80 70 80 90 100 90 70P(MW)21 24 21 24 27 30 27 21S(MVA)24.706 28.235 24.706 28.235 31.765 35.294 31.765 24.706 Ta có đồ thị phụ tải nh sau:2 058 11 14 17 20 22 24t (h)S UF (MVA)24.70624.70624.70628.23528.23531.76531.76535.294+ Phụ tải cấp điện áp trung : Uđm = 110 (kV); Pmax = 320 (MW); Cos = 0.82Từ bảng số liệu tính toán ta có bảng kết quả sau:Giờ0-5 5-8 8-11 11-14 14-17 17-20 20-22 22-24P%90 90 70 80 80 90 100 90P(MW)288 288 224 256 256 288 320 288S(MVA)351.22 351.22 273.17 312.2 312.2 351.22 390.24 351.22 Ta có đồ thị phụ tải nh sau:S T (MVA)058 11 14 17 20 22 24t (h)351.22273.17312.2351.22390.24351.221.2.2. Phụ tải toàn nhà máy:Ta có SđmF = 4*130 = 520 (MVA)PđmF =4*110 = 440 (MVA)Từ bảng số liệu ta có bảng tính nh sau: :Giờ0-5 5-8 8-11 11-14 14-17 17-20 20-22 22-24P%90 90 70 80 90 100 100 90P(MW)396 396 308 352 396 440 440 396S(MVA)468 468 364 416 468 520 520 4683 Từ bảng số liệu ta có đồ thị phụ tải nh sau:058 11 14 17 20 22 24468S TNM (MVA)364416468520468t (h)1.2.3. Phụ tải tự dùng: Nhà máy nhiệt điện thiết kế có lợng điện tự dùng chiếm 6% công suất định mức của toàn nhà máy, cos = 0.85.Phụ tải tự dùng của nhà máy tại các thời điểm có thể tính theo biểu thức sau: +=nmnmtdStSStS)(6,04,0100%)( Trong đó: Std(t): Công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t SNM : Công suất đặt của toàn nhà máy S(t) : Công suất nhà máy phát ra ở thời điểm t : Số phần trăm lợng điện tự dùngSau khi tính toán ta có bảng kết quả:Giờ0-5 5-8 8-11 11-14 14-17 17-20 20-22 22-24S(MVA)468 468 364 416 468 520 520 468Std (MVA)29.19529.195 25.468 27.332 29.195 31.059 31.059 29.195Ta có đồ thị phụ tải nh sau:4 058 11 14 17 20 22 24TD(MVA)t (h)29.19525.46827.33229.19531.05929.195 1.2.4. Công suất phát về hệ thống:Công suất của nhà máy phát về hệ thống đợc tính theo công thức SVHT(t) = STNM(t) - (SUF(t) + ST(t) + STD(t))Sau khi tính toán ta có bảng kết quả:Giờ0-5 5-8 8-11 11-14 14-17 17-20 20-22 22-24STNM (MVA)468 468 364 416 468 520 520 468SUF (MVA)24.706 28.235 24.706 28.235 31.765 35.294 31.765 24.706ST (MVA)351.22 351.22 273.17 312.2 312.2 351.22 390.24 351.22Std (MVA)29.195 29.195 25.468 27.332 29.195 31.059 31.059 29.195SVHT (MVA)62.879 59.35 40.655 48.238 94.845 102.43 66.933 62.8795 058 1 1 1 4 1 7 2 0 2 2 2 44 6 83 6 44 6 84 1 65 2 04 6 8S T N MS T S V H TS U FS T Dt ( h ) S T N M ( M V A ) ch¬ng 2:6 chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện2.1. Đề xuất các phơng án: Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện. Các phơng án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải, đồng thời thể hiện đợc tính khả thi và đem lại hiệu quả kinh tế. Dựa vào số liệu tính toán phân bố công suất đồ thị phụ tải các cấp điện áp chúng ta vạch ra các phơng án nối điện cho nhà máy.Theo kết quả tính toán cân cằng công suất ở chơng 1 ta có:+ Phụ tải địa phơng: Smax = 35.294 (MVA) Smin = 24.706 (MVA)+ Phụ tải trung áp: STmax = 390.24 (MVA) STmin = 273.17 (MVA)+ Công suất phát vào hệ thống: SHTmax = 102.43 (MVA) SHTmin = 40.655 (MVA)Theo đề ra ta nhận thấy:+ Dự trữ quay của hệ thống: SDT = 200 (MVA)+ Phụ tải địa phơng có số đờng dây khá lớn(gồm 6 kép và 6 đơn) và công suất khá lớn (30 MW) nên nhà máy sử dụng thanh góp điện áp máy phát.+ Công suất một bộ máy phát điện _ máy biến áp không lớn hơn dữ trữ quay của hệ thống nên ta dùng sơ đồ bộ: máy phát điện _ một máy biến áp.+ Trung tính của cấp điện áp cao 220 (kV) và trung áp 110 (kV) đợc trực tiếp nối đất nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện áp.+ Số lợng máy phát ghép vào thanh góp điện áp máy phát sao cho khi một tổ máy nào có sự cố thì tổ máy còn lại phải đủ cung cấp cho tự dùng cực đại và phụ tải địa phơng cực đại.+ Phụ tải trung áp: Smax = 390.24 (MVA) Smin = 273.17 (MVA)7 Do vậy có thể ghép một bộ hoặc hai bộ: máy phát điện _ máy biến áp hai dây quốn lên thanh góp trung áp.+ Từ các nhận xét trên ta vạch ra các phơng án nối điện cho nhà máy thiết kế:2.1.1. Phơng án 1: Phơng án này có u điểm đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các cấp điện áp, công suất hai máy biến áp tự ngẫu có dung lợng nhỏ.2.1.2. Phơng án 2: Phơng án này có u điểm đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các cấp điện áp.8B3B2B1F4F3F2F1220KV 110KVHTB3B2B1F4HT220 kV 110 kV F3F1F2 Nhợc điểm của phơng án là hai máy biến áp tự ngẫu liên lạc phải chọn có công suất lớn hơn phơng án 12.1.3. Phơng án 3: Nhợc điểm của phơng án là khi bộ máy phát máy biến áp 4 bị sự cố thì sẽ không đủ công suất cung cấp cho phụ tải cấp trung vì nếu tự ngẫu có tải hết công suất của F1 và F2 thì cũng không đủ cung cấp cho tải trung phải tải khá nhiều công suất phía cao về. Mặt khác so với phơng án 1 thì bộ máy biến áp máy phát điện có B4 phải chọn với cấp điện áp cao 220 (kV), vì vậy phơng án này không chấp nhận đợc.Nhận xét: Qua phân tích sơ bộ các phơng án đa ra ta nhận thấy phơng án 1và phơng án 2 có nhiều u điểm hơn. Vì vậy ta qĩ lại hai phơng án này để tính toán kinh tếkỹ thuật từ đó chọ một phơng án tối u nhất cho nhà máy thiết kế.2.2. Tính toán chọn MBA:2.2.1. Phơng án 1:9B4B1F4F1220 kV 110 kVHTB3B2F3F2B4B3B2B1F4F3F2F1220KV 110KVHT 1. Chọn máy biến áp:a. Chọn biến áp bộ B3, B4Công suất của máy biến áp bộ B3, B4 chọn theo điều kiện SB3 = SB4 SđmF = 130 (MVA) Tra bảng chọn máy biến áp ta thấy có 2 loại với Sđm = 125 MVA và 200 MVA, nếu chọn Sđm = 200 MVA thì sẽ non tải nhiều, ta chọn Sđm = 125 MVA và kiểm tra điều kiện qúa tải bình thờng.Theo nguyên tắc 3% ta có Hệ số điền kín phụ tải % = %100t*Pt*P%100t*PAmaxiimax= Trong đó : Pmax là công suất cực đại Pi là công suất trog khoảng thời gian ti t = tiThay số ta có:%02.78%100*24*320244*3256*6320*2288*13% =+++= 06594.03*1002.781003*10%100Kbtqt===Kqtbt= 1+ 0.06594 = 1.06594Kiểm tra điều kiện quá tải bình thờng : Kqtbt*SđmB 130 1.06594*125 = 133.24 130.10 [...]... cung cấp là nhà máy điện và hệ thống Điểm N2: Chọn khí cụ điện cho mạch 110 (kV) Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống Điểm N3: Chọn máy cắt điện mạch hạ áp máy biến áp tự ngẫu Nguồn cung cấp là nhà máy và hệ thống khi máy biến áp tự ngẫu B1 nghỉ Điểm N4: Chọn khí cụ điện cho mạch phân đoạn điện áp 13.8 (kV) Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống điện khi máy biến áp tạ ngẫu B1 và máy phát F1... Điểm N5: Chọn máy cắt điện cho mạch máy phát Nguồn cung cấp là máy phát điện F1 Điểm N5: Chọn máy cắt điện cho mạch máy phát, nguồn cung cấp là toàn bộ nhà máy và hệ thống trừ máy phát số 1 Điểm N6, N7: Chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng IN6 = IN5 + IN5 4.3 Tính điện kháng các phần tử + Điện kháng của hệ thống là S cb 100 = XHT = XHTđm* *1.35 = 0.054 S HT 2500 + Điện kháng của máy phát điện XF = Xd *... Icbmax Từ kết quả tính toán trên, tra tài liệu Thiết kế nhà máy điện ta có bảng chọn kháng phân đoạn nh sau 29 Phơng án Loại kháng Uđm (kV) Iđm (kA) XK% Phơng án 1 PbA _13.8_3000_12 13.8 3 10 Phơng án 2 PbA _13.8_4000_12 13.8 4 10 Với điện áp cấp trung và cao có U 110 kV nên ta chọn máy cắt khí SF6, cấp điện áp 13.8 kV ta chọn máy cắt dầu, không khí hoặc máy cắt chân không Ta có bảng chọn sơ bộ máy cắt... thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn dây: Tổn thất điện năng hàng năm của máy biến áp hai cuộn dây B3, B4 đợc tính theo công thức: Sb 2 AB3 = AB4 = P0*T + PN* 2 *T S dmB Trong đó: P0, PN : Tổn thất không tải và tổn thất ngắn mạch của máy biến áp (cho trong số liệu củaMBA) T : Thời gian vận hành của máy biến áp rtrong năm SđmB : Công suất định mức của máy biến áp Sb : Công suất bộ của máy. .. 109.882 = 219.764( MVA ) 0.5 Tra tài liệu Thiết kế nhà máy điện ta chọn máy biến áp tự ngẫu loại ATTH có Sđm = 250 (MVA), với các thông số cơ bản sau: UC UT UH P0 PN (kW) (kV) (kV) (kV) (kW) C-T 230 121 13.8 120 520 C-H T-H UN% I0% C-T C-H 32 20 (rup) T-H 11 Giá 103 0.5 256 2 Phân bố công suất cho các máy biến áp: a, Bộ MBA-MF 11 Để đảm bảo vận hành kinh tế các máy biến áp ta cho hai MBA bộ B3 và B4 làm... F3 15 1 Chọn máy biến áp: a Chọn biến áp bộ B3, B4 Công suất của máy biến áp bộ B3 chọn nh phơng án 1 b Chọn công suất máy biến áp tự ngẫu B1, B2 Công suất của máy biến áp tự ngẫu đợc chọn theo điều kiện: S dmB1 = S dmB 2 1 * S thừa 1 n1 n1 S thùa = S dmF S min S max UF td 2 n Trong đó: : Hệ số có lợi của MBATN = U C U T 220 110 = = 0.5 UC 220 n: Tổng số máy phát điện n1: Số máy phát nối... Utb + Dòng điện cơ bản ở cấp điện áp 13.8 (kV) Icb1 = S cb 3 * U cb 3 100 = 3 * 13.8 = 4.184 (kA) + Dòng điện cơ bản cấp điện áp 110 (kV) S cb 100 = Icb2 = = 0.502 (kA) 3 * U cb 2 3 * 115 Dòng điện cơ bản cấp điện áp 220 (kV) S cb 100 = Icb3 = = 0.251 (kA) 3 * U cb 3 3 * 230 4.2 Chọn các điểm tính toán ngắn mạch HT N1 B1 B2 N3 N4 N5 N2 B4 B3 N7 F3 F4 N5, N6 F1 35 Điểm N1: Chọn khí cụ điện cho mạch... có tổng tổn thất điện năng trên các MBA là : A = A1 + A2 + A3 = 15666.434 (MWh) Ta có bảng tổng kết tổn thất 2 phơng án Tổn thất điện năng A (MWh) Phơng án 1 12270.242 Phơng án 2 15666.434 2.4 Xác định dòng điện làm việc cỡng bức, chọn sơ bộ máy cắt và chọn kháng phân đoạn: 2.4.1 Xác định dòng điện làm việc cỡng bức cho phơng án 1 HT 220KV B1 F1 B2 F2 110KV B3 F3 F4 1 Các mạch cấp điện áp 220 KV +... dây và bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây nh phơng án 1ta có + Phía trung áp máy biến áp liên lạc B1 và B2: - Chế độ thờng: STmax = 134 (MVA) 27 - Chế độ sự cố B3 (hoặc B4): ST = 195.12 (MVA) - Chế độ sự cố B1 (hoặc B2): ST = 268.005 (MVA) Icb = 268.005 = 1.407 (kA) 3 * 110 Vậy dòng cỡng bức ở cấp điện áp trung áp Icb lấy là 1.407 (kA) 3 Các mạch cấp điện áp 13.8 (kV) + Mạch hạ áp máy biến... XF = Xd * S cb 100 = 0.125* = 0.096 130 S dmF + Điện kháng của đờng dây kép nối với hệ thống XD = S cb 100 1 1 * X0*L* U 2 = * 0.4*50 = 0.019 2 230 2 cb 2 + Điện kháng của kháng điện XK = X K % I cb 10 4.184 * = * = 0.139 100 I dmK 100 3 + Điện kháng của máy biến áp hai dây cuốn XB = U n % S cb 10.5 * 100 * = = 0.084 100 S dmB 100 * 125 + Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu B1, B2 36 . điện chính của nhà máy điện2 .1. Đề xuất các phơng án: Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà. dùng: Nhà máy nhiệt điện thiết kế có lợng điện tự dùng chiếm 6% công suất định mức của toàn nhà máy, cos = 0.85.Phụ tải tự dùng của nhà máy tại các

Ngày đăng: 10/12/2012, 10:45

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan