Thiết kế phần điện thủy điện 4x150mw

Đồ Án tốt nghiệp đại học Thiết kế Phần điện nhà máy Thủy Điện gồm 4 tổ máy ,công suất mỗi tổ máy là 150 mW,cấp điện cho phụ tải địa phương,phụ tải các cấp điện áp ,tự dùng,thừa phát về hệ thống với các số liệu cụ thể được cho

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN V H THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 4x150MW ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HÀ NỘI, NĂM 202 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 4x150MW Ngành : Kĩ thuật điện Mã số : 7520201 HÀ NỘI, NĂM 202 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT Khoa Kỹ thuật điện-Điện tử Độc lập –Tự – Hạnh phúc ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên Lớp Ngành MSSV : : 1851121997 Hệ đào tạo : Kỹ thuật điện, điện tử : Chính quy Chuyên ngành : Hệ thống điện 1/ Tên đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy thủy điện 4x150MW 2/ Các số liệu 1.Phụ tải địa phương điện áp 22 kV: Pmax=18MW, cos ϕ=0 , 85 , bao gồm 3kép x 4MW x 4km đơn x 3MW x km Biến thiên phụ tải ngày ghi bảng Tại trạm địa phương đặt máy cắt hợp có Icat=21kA, thời gian cắt 0,5sec dung cáp lõi nhôm tiết diện nhỏ nhát 70mm2 2.Phụ tải cấp điện áp 110 kV: Pmax=170 MW, Biến thiên phụ tải ngày ghi bảng , bao gồm 2kép x 85MW 3.Phụ tải cấp điện áp 220 kV: Pmax=240 MW, Biến thiên phụ tải ngày ghi bảng , bao gồm 2kép x 120MW 4.Nhà máy nối với hệ thống 220 kV đường dây kép dài 140 km Tổng công suất hệ thống (không kể nhà máy thiết kế); 6000 MVA, điện kháng tương đối định mức X*HT=0,4 Dự trữ quay hệ thống:200MVA Chế độ phát công suất nhà máy: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy ghi bảng Tự dùng cực đại công suất định mức nhà máy, cos ϕ=0 , 85 Bảng biến thiên phụ tải ngày (% so với công suất cực đại) Giờ 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 Cấp điện áp 22 kV 70 80 85 95 80 Cấp điện áp 110 kV 70 85 90 100 Cấp điện áp 220 kV 80 80 90 95 Tồn nhà máy 14÷17 17÷20 20÷22 22÷2 100 90 70 90 90 80 70 90 100 90 80 Phát 100% công suất mùa mưa(185 ngày) 80% công suất mùa khô (180 ngày) so với công suất danh định 3/Nội dung, nhiệm vụ thực Chương Tính tốn cân cơng suất, thiết lập phương án nối dây 1.1.Chọn máy phát điện 1.2.Tính tốn cân công suất 1.3.Thiết lập phương án nối dây Chương Tính tốn chọn máy biến áp A.PHƯƠNG ÁN 2.1a.Chọn máy biến áp 2.2a.Tính tốn tổn thất điện máy biến áp 2.3a.Tính tốn dịng điện cưỡng A.PHƯƠNG ÁN 2.1b.Chọn máy biến áp 2.2b.Tính tốn tổn thất điện máy biến áp 2.3b.Tính tốn dịng điện cưỡng Chương Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu 3.1 Chọn sơ máy cắt dao cách ly 3.2 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 3.3 Tính tốn kinh tế-kỹ thuật, chọn phương án tối ưu Chương Tính tốn ngắn mạch 4.1 Chọn điểm ngắn mạch lập sơ đồ thay 4.2 Tính tốn ngắn mạch theo điểm Chương Chọn khí cụ điện dẫn, góp 5.1 Chọn dẫn cứng đầu cực máy phát 5.2 Chọn góp mềm 220 kV 5.3 Chọn máy biến áp cáp cho phụ tải địa phương 5.4 Chọn máy biến áp đo lường cho cấp điện áp 5.5 Chọn thiết bị chống sét Chương Tính tốn tự dùng 6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng 6.2 Chọn máy biến áp tự dùng 6.3 Chọn khí cụ điện tự dùng Tài liệu tham khảo PGS.TS Phạm Văn Hòa, ThS Phạm Ngọc Hùng ”Thiết kế phần điện nhà máy điện”, NXB Khoa học&Kỹ thuật, Hà nội 2007 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp thân Các kết Đồ án tốt nghiệp trung thực, khơng chép từ nguồn duới hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực hiên trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả ĐATN LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Thiết kế phần điện nhà máy thủy điện ”, em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Phạm Văn Hòa, người nhiệt tình hướng dẫn bảo em trình hồn thành đồ án Em xin chân thành cám ơn thầy cô giáo trường Đại học Thủy Lợi nói chung, thầy Khoa Điện – Điện tử nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương mơn chun ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Do thời gian có hạn khả thân cịn nhiều hạn chế, đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận giúp đỡ, bảo thầy, cô để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG vi CHƯƠNG TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT, THIẾT LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY .8 1.1.Chọn máy phát điện .8 1.2.Tính tốn cân cơng suất 1.2.1.Tính tốn phụ tải tồn nhà máy 1.2.2.Tính tốn phụ tải tự dùng 1.2.3.Tính tốn đồ thị phụ tải cấp điện áp .2 1.2.4.Xác định đồ thị phụ tải cung cấp cho hệ thống 220 kV: .4 1.3.Thiết lập phương án nối dây 1.3.1.Cơ sở đề xuất phương án nối dây: 1.3.2.Đề xuất phương án nối dây .7 CHƯƠNG TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP 10 A.PHƯƠNG ÁN 10 2.1a.Chọn máy biến áp 10 2.1.1a.Chọn công suất cho máy biến áp: .10 2.1.2a.Kiểm tra tải máy biến áp : .11 2.2a Tính tổn thất điện máy biến áp: .16 2.2.1a.Phân bố công suất cho máy biến áp: 16 2.2.2a.Tính tổn thất điện máy biến áp: 17 2.3a.Tính tốn dịng điện cưỡng .21 2.3.1a.Các mạch phía 220kV .21 2.3.2a.Các mạch phía 110 kV : 22 2.3.3a.Các mạch phía 15,75 kV: 22 B.PHƯƠNG ÁN 24 2.1b.Chọn máy biến áp 24 2.1.1b.Chọn công suất cho máy biến áp: .24 2.1.2b.Kiểm tra tải máy biến áp : .25 2.2b Tính tổn thất điện máy biến áp: .29 2.2.1b Phân bố công suất cho máy biến áp: 29 2.2.2b Tính tổn thất điện máy biến áp: .30 2.3b.Tính tốn dòng điện cưỡng .34 2.3.1b.Các mạch phía 220kV .34 2.3.2b.Các mạch phía 110 kV : 35 2.3.3b.Các mạch phía 15,75 kV: 35 CHƯƠNG TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 37 3.1 Chọn sơ máy cắt dao cách ly 37 3.1.1.Chọn máy cắt điện cho phương án: 37 3.1.2.Chọn dao cách ly cho phương án: 38 3.2 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối : 38 3.2.1 Phương án .38 3.2.2 Phương án .39 3.2.3 Sơ đồ phương án 39 3.3 Tính tốn kinh tế-kỹ thuật, chọn phương án tối ưu 40 3.3.1.Tính tốn kinh tế cho phương án 1: 41 3.3.2.Tính tốn kinh tế cho phương án 2: 42 3.3.3.So sánh phương án để lựa chọn phương án tối ưu: 44 CHƯƠNG TÍNH TỐN NGẮN MẠCH .45 4.1 Chọn điểm ngắn mạch lập sơ đồ thay 45 4.1.1 Chọn điểm ngắn mạch 45 4.1.2 Lập sơ đồ thay .46 4.2 Tính tốn ngắn mạch theo điểm .49 4.2.1.Tính dịng điện ngắn mạch N1: 49 4.2.2.Tính dịng điện ngắn mạch N2: 52 4.2.3.Tính dịng điện ngắn mạch N3: 55 4.2.4.Tính dịng điện ngắn mạch N4: 56 4.2.5.Tính dịng điện ngắn mạch N5: 59 CHƯƠNG CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ THANH DẪN, THANH GĨP 60 5.1.Chọn dẫn cứng đầu cực máy phát 60 5.1.1.Chọn tiết diện dẫn cứng 60 5.1.2.Kiểm tra ổn định động 61 5.1.3.Kiểm tra ổn định động xét đến dao động : 62 5.1.4.Chọn sứ đỡ dẫn: 63 5.2.Chọn góp mềm (cho phía 220 kV) 64 5.2.1.Chọn tiết diện dây dẫn góp mềm: 64 5.2.2.Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch 65 5.2.3.Kiểm tra điều kiện vầng quang: 68 5.3.Chọn máy biến áp cáp cho phụ tải địa phương 69 5.3.1.Sơ đồ cấp điện cho phụ tải địa phương .69 5.3.2.Chọn máy biến áp cho phụ tải địa phương: 69 5.3.3.Chọn tiết diện đường dây cáp cho phụ tải địa phương 70 5.3.4.Chọn máy cắt cho phụ tải địa phương 73 5.4.Chọn máy biến áp đo lường cho cấp điện áp 74 5.4.1.Cấp điện áp cao 220kV cấp điện áp trung 110kV 74 5.4.2.Cấp điện áp máy phát 15,75 kV 76 5.5 Chọn thiết bị chống sét 79 CHƯƠNG TÍNH TỐN TỰ DÙNG .81 6.1.Sơ đồ nối điện tự dùng 81 6.2.Chọn máy biến áp tự dùng 81 6.2.1.Chọn máy biến áp tự dùng riêng cấp 0,4 kV 81 6.2.2.Chọn máy biến áp tự dùng chung cấp 0,4 kV .82 6.3.Chọn khí cụ điện tự dùng 82 6.3.1.Chọn máy cắt dao cách ly tự dùng cấp điện áp MF .82 6.3.2.Chọn Aptomat phía hạ áp 0,4 kV .83 TÀI LIỆU THAM KHẢO ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Đồ thị phụ tải tổng hợp Hình 1.2 Sơ đồ nối dây phương án Hình 1.3 Sơ đồ nối dây phương án Hình 1.4 Sơ đồ nối dây phương án Hình 2.1a Sự cố MBA B4 phụ tải trung cực đại (phương án 1) .12 Hình 2.2a Sự cố MBA liên lạc B1 phụ tải trung cực đại (phương án 1) .13 Hình 2.3a Sự cố MBA liên lạc B1 phụ tải trung cực tiểu (phương án 1) 15 Hình 2.4a Tính tốn dịng điện cưỡng bức(phương án 1) 21 Hình 2.1b Sự cố MBA B3 phụ tải trung cực đại (phương án 2) .26 Hình 2.2b Sự cố MBA liên lạc B1 phụ tải trung cực đại (phương án 2) .28 Hình 2.3b Tính tốn dịng điện cưỡng bức(phương án 2) 34 Hình 3.1 Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 39 Hình 3.2 Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 40 Hình 4.1 Sơ đồ xác định điểm cần tính ngắn mạch 46 Hình 4.2 Sơ đồ thay điện kháng đầy đủ 48 Hình 4.3 Sơ đồ thay ngắn mạch điểm N1 49 Hình 4.4 Sơ đồ thay ngắn mạch điểm N2 52 Hình 4.5 Sơ đồ thay ngắn mạch điểm N3 55 Hình 4.6 Sơ đồ thay ngắn mạch điểm N4 56 Hình 5.1 Thanh dẫn tiết diện đồng 61 ... HỌC THỦY LỢI NGUYỄN THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 4x150MW Ngành : Kĩ thuật điện Mã số : 7520201 HÀ NỘI, NĂM 202 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT Khoa Kỹ thuật điện- Điện. .. đề cho trước Ở ta cần chọn MF thủy điện cho nhà máy thủy điện gồm tổ máy, công suất tổ máy 150 MW Máy phát chọn từ phụ lục 1, trang 114 – Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp (PGS.TS.Phạm... dùng Công suất điện tự dùng phần trăm nà máy thủy điện thấp nhiều so với nhà máy nhiệt điện ,chỉ chiếm từ 0,8% đến 1,5% công suất định mức máy phát Phần tự dùng nhà máy thủy điện gồm phần tự dùng