Thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện công suất 240 mw

THIẾT KẾ MƠN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN LỜI NĨI ĐẦU Đất nước Việt Nam ta trình phát triển mạnh mẽ mặt đời sống xã hội Trong q trình ấy, có phần đóng góp khơng thể thiếu ngành Điện với nhiệm vụ phải đảm bảo cung cấp điện đủ tốt cho khách hàng nước Điện sản xuất từ nhà máy điện để cung cấp cho hộ tiêu thụ Để đáp ứng nhu cầu phụ tải, cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện Do việc nghiên cứu tính tốn kinh tế – kĩ thuật thiết kế xây dựng nhà máy điện công việc cần thiết Xuất phát từ nhu cầu thực tế, với kiến thức chuyên ngành học, em giao thực Đồ án thiết kế môn học Nhà máy điện với nhiệm vụ thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 240 MW Đây hội tốt để em tìm hiểu sâu kiến thức tổng hợp học dịp may để em vận dụng chúng vào toán thiết kế cụ thể Trong trình thiết kế, với tận tình giúp đỡ thày giáo môn bạn lớp với nỗ lực thân em hoàn thành đồ án Tuy nhiên, trình độ chun mơn thời gian hạn hẹp nên đồ án khơng tránh khỏi có thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy cô giáo bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn thầy Bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt cô Nguyễn Thị Thu thầy GS.TS Lã Văn Út giúp em hoàn thành thiết kế đồ án môn học Hà nội, tháng 11 năm 2008 Sinh viên Lê Trung Dũng Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC .2 CHƯƠNG I CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát 2.2 Phụ tải cấp điện áp trung 110kV 2.3 Công suất phát nhà máy 2.4 Phụ tải tự dùng nhà máy 2.5 Công suất phát hệ thống MỘT SỐ NHẬN XÉT CHUNG 11 CHƯƠNG II .13 I ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN 13 Phương án 13 Phương án 14 Phương án 15 Phương án 15 Kết luận 16 II TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 16 Phương án 16 1.1 Chọn Máy Biến Áp 17 Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 1.2 Phân Bố Công Suất Cho Các MBA 18 1.3 Kiểm Tra Quá Tải Của Các MBA .18 1.4 Tính Tổn Thất Điện Năng 20 1.5 Tính Dòng Điện Cưỡng Bức Của Các Mạch .22 Phương án 24 2.1 Chọn máy biến áp .24 2.2 Phân Bố Công Suất Cho Các MBA 25 2.3 Kiểm Tra Quá Tải Của Các MBA 26 2.4 Tính Tổn Thất Điện Năng 28 2.5 Tính Dịng Điện Cưỡng Bức Của Các Mạch .30 CHƯƠNG III 33 I PHƯƠNG ÁN 33 Xác định điểm ngắn mạch tính tốn 33 Xác định điện kháng phần tử 34 Xác định dòng ngắn mạch .35 3.1 Ngắn mạch N-1 .35 3.2 Ngắn mạch N-2 .37 3.3 Ngắn Mạch Tại N-3 38 3.4 Ngắn mạch N-3’ 39 3.5 Ngắn Mạch Tại N-4 41 Chọn máy cắt điện 41 II PHƯƠNG ÁN .42 Xác định điểm ngắn mạch tính tốn 42 Xác định điện kháng phần tử 42 Xác định dòng ngắn mạch .42 3.1 Ngắn mạch N-1 .42 3.2 Ngắn mạch N-2 .45 3.3 Ngắn Mạch Tại N-3 46 3.4 Ngắn mạch N-3’ 47 3.5 Ngắn Mạch Tại N-4 49 Chọn máy cắt điện 49 CHƯƠNG IV 51 I PHƯƠNG ÁN 52 Tính vốn đầu tư thiết bị 52 1.1 Vốn Đầu Tư Mua Máy Biến Áp 53 1.2 Vốn Đầu Tư Xây Dựng Các Mạch Thiết Bị Phân Phối 53 Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MƠN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Tính phí tổn vận hành háng năm 53 Chí phí tính tốn phương án: 54 II PHƯƠNG ÁN .54 Tính vốn đầu tư thiết bị 54 1.1 Vốn Đầu Tư Mua Máy Biến Áp 55 1.2 Vốn Đầu Tư Xây Dựng Các Mạch Thiết Bị Phân Phối 55 Tính phí tổn vận hành hang năm 55 Chi phí tính tốn phương án 56 III SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU .56 Kết luận tính tốn kinh tế 56 So sánh mặt kĩ thuật 56 Kết luận 56 CHƯƠNG V 57 CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY 57 1.1 Chọn máy cắt điện : 57 1.2 Chọn dao cách ly 57 CHỌN THANH DẪN, THANH GÓP .58 2.1 Chọn dẫn cứng : .58 2.2 Chọn dây dẫn mềm .61 CHỌN THIẾT BỊ CHO PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG 67 3.1 Chọn cáp cho phụ tải địa phương .67 3.2 Chọn kháng điện : 69 CHỌN CHỐNG SÉT VAN: 72 4.1 Chọn chống sét van cho góp : 72 4.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp : .72 CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP VÀ MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN 73 5.1 Cấp điện áp 220 kV 73 5.2 Cấp điện áp 110 kV 74 5.2.1 Máy biến điện áp: .74 5.2.2 Máy biến dòng điện 74 5.3 Cấp điện áp máy phát 10,5 kV 74 CHƯƠNG VI 79 SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TỰ DÙNG 79 CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG: .80 Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 2.1 Chọn máy biến áp tự dùng cấp I : 80 2.2 Chọn máy biến áp tự dùng cấp II : .81 CHỌN MÁY CẮT 82 3.1 Máy cắt phía cao áp MBA tự dùng : 82 3.2 Máy cắt hạ áp MBA tự dùng : 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG I TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Cân công suất tác dụng hệ thống điện cần thiết đảm bảo cho hệ thống làm việc ổn định, tin cậy đảm bảo chất lượng điện Công suất nhà máy điện phát phải cân với công suất yêu cầu phụ tải Trong thực tế lượng điện thay đổi người ta phải dùng phương pháp thống kê dự báo lập nên đồ thị phụ tải, nhờ định phương pháp vận hành tối ưu, chọn sơ đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Theo nhiệm vụ thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có cơng suất 240MW, gồm máy phát điện x 60MW, cos  0,8 , Uđm = 10,5kV Chọn máy phát điện loại TB  50  có thơng số : Bảng 1.1 Thông số định mức Loại máy phát Điện kháng tương n v/ph TB- 300 60-2 S MV A 75 P đối U cos I KA  MW KV 60 10, 0,8 4,12 X”d 0,146 X’d Xd 0,2 1,69 2 TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Xuất phát từ đồ thị phụ tải ngày cấp điện áp theo phần trăm công suất tác dụng cực đại Pmax hệ số công suất cos phụ tải tương ứng, ta xây dựng đồ thị phụ tải cấp điện áp tồn nhà máy theo cơng suất biểu kiến 2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát Phụ tải cấp điện áp máy phát bao gồm: đường dây kép x MW x km đường dây đơn x 1,2 MW x km Phụ tải cấp điện áp máy phát có PUFmax= 12,6 MW, cos = 0,8.Ta có: SUFmax = PUFmax 12,6  15,75 MW  cos  0,8 Từ đồ thị phụ tải tính theo %P max, ta tính nhu cầu cơng suất thời điểm ngày: PUF ( t ) p( t ).PUF max SUF ( t ) p( t ).SUF max Kết tính tốn cho ta bảng cân công suất cấp điện áp máy phát : bảng 1.2 Thời gian, h Công suất p, % PUF , MW SUF , MVA 0-6 - 10 10 - 14 14 -18 18 - 24 65 100 95 8,19 12,6 11,97 10,2375 15,75 14,9625 80 10,08 12,6 75 9,45 11,8125 Đồ thị phụ tải điện áp máy phát: Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 15,75 16 14,9625 14 12,6 12 11,8125 10,2375 10 0 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 1.1 2.2 Phụ tải cấp điện áp trung 110kV Phụ tải cấp điện áp trung bao gồm đường dây kép đường dây đơn với công suất mạch Phụ tải cấp điện áp trung có PUTmax= 110MW, cos = 0,8 Suy ra: SUT max  PUT max 110  137,5MW cos  UT 0,8 Từ đồ thị phụ tải tính theo %P max, ta tính nhu cầu công suất thời điểm ngày: PUT ( t ) p( t ).PUT max SUT ( t ) p( t ).SUT max Kết tính tốn cho ta bảng cân cơng suất cấp điện áp máy phát : bảng 1.3 Thời gian, h p, % PUT , MW SUT , MVA 0-6 - 10 10 - 14 14 -18 18 - 24 75 82,5 103,125 90 99 123,75 100 110 137,5 85 93,5 116,875 70 77 96,25 Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Đồ thị phụ tải điện áp trung 137,5 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 123,125 116,875 103,125 96,25 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 1.2 2.3 Công suất phát nhà máy Nhiệm vụ thiết kế cho nhà máy gồm tổ máy phát nhiệt điện có : PF = 60 MW, cos = 0,8 Do cơng suất biểu kiến tổ máy : P 60 SF = cosF  0,8 75 MVA Tổng cơng suất đặt tồn nhà máy là: PNM = 4PF = 4.60 = 240 MW SNM = 4SF = 4.75 = 300 MW Từ biểu đồ phát cơng suất nhà máy, ta tính cơng suất phát nhà máy thời điểm ngày: PNM ( t ) p( t ).PNM S NM ( t ) p( t ).S NM Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Kết tính tốn cho ta bảng cân cơng suất phát nhà máy: bảng 1.4 Thời gian, h 0–8 – 12 12 – 14 14 -20 20 – 24 75 180 225 100 240 300 90 216 270 100 240 300 75 180 225 p, % PNM , MW SNM , MVA Đồ thị phát công suất nhà máy: 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 300 300 270 225 225 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 1.3 2.4 Phụ tải tự dùng nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế phụ tải tự dùng nhà máy chiếm 8% điện phát nhà máy Như lượng tự dùng nhà máy thời điểm ngày:  S (t)  STD .S NM  0,4  0,6 NM  S NM   đó: Lê Trung Dũng HTĐ Pháp-K49 10