Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Đồ án môn Trường ĐHBK Hà Nội học NMĐ Lời nói đầu *** Như chóng ta biết người từ xa xưa ln ln tìm kiếm khơng ngừng phát triển sử dụng lượng đời sống sinh hoạt dân dụng mà khoa học kỹ thuật, ngày ngành lượng đóng vai trị quan trọng q trìng cơng nghiệp hố đại hố đát nước Chính ưu tiên hàng đầu phát triển trước bước so với nghành khác, nghành hệ thống điện Nhà máy điện trạm biến áp khâu thiếu hệ thống điện Cùng với phát triện hệ thống lượng quốc gia, nước ta ngày xuất thêm nhiều nhà máy điện trạm biến áp có cơng suất lớn Việt Nan nước nghèo, việc giải đắn vấn đề kinh tế kỹ thuật thiết kế, xây dựng vận hành chúng mang lại lợi Ých không nhỏ kinh tế quốc dân nói chùng hệ thống điện nói riêng Để giải vấn đề nêu cần phải có hiểu biết tồn điện, sâu sắc khơng nhà máy điện, trạm biến áp mà hệ thống lượng Trong thời gian thực thiết kế, với lượng kiến thức học kết hợp với giúp đỡ thầy cô môn, đặc biệt dẫn trực tiềp, nhiệt tình thầy GS -TS Lã Văn Ĩt, với góp ý bạn lớp nên thiết kế có thành công định Tuy nhiên thời gian không nhiều lượng kiến thức cịn hạnh chế Do thuyết minh khó tránh khỏi thiếu sót Vì em mong góp ý thầy cô bạn đọc, để thuyết minh em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL Đồ án môn Trường ĐHBK Hà Nội học NMĐ Chương I Tính tốn phụ tải cân cơng suất I.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN : Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy với công suất tổ máy 50 (MW) Tra bảng phụ lục “Hướng dẫn thiết kế nhà máy điện” ta chọn máy phát có thơng số bảng sau : Loại S P Máy TB-50- (MVA) (KW) (kV) 62,5 50 U Cos Xd'' 10,5 0,8 0,135 Xd' Xd 0,3 1,84 I (KA) 3,437 II.TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT : Ta xây dựng bảng biến thiên phụ tải cấp điện áp vịng 24h để thấy rõ nhu cơng suất nhà máy Dựa hai công thức sau : P(t) = P% Pmax 100 ; S(t) = P (t ) Cos Trong : P(t) : Cơng suất tác dụng phụ tải thời điểm t  S(t) : Công suất biều kiến phụ tải thời điểm t  Cos : Hệ số công suất phụ tải 1.Phụ tải cấp điện áp máy phát 10,5 kV : Ta có Pmax = 18 MW Cos = 0,8 Bảng cân công suất phụ tải cấp điện áp maý phát Thời gian(h) S% S(MVA) 0-6 55 12,375 6-10 85 19,125 10-14 95 21,375 14-18 100 22,5 18-24 70 15,75 Đồ thị phụ tải : Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL Đồ án môn Trường ĐHBK Hà Nội S(MVA) học NMĐ 22 20 18 16 14 12 10 0 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 2.Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV : Ta có Pmax =75 MW Cos = 0,8 Bảng cân công suất phụ tải cấp điện áp trung : Thời gian(h) S% S(MVA) Đồ thị phụ tải 0-10 10-14 14-18 18-24 75 70,313 100 93,75 95 89,063 80 75 100 90 80 S(MVA) 70 60 50 40 30 20 10 0 - 2Lớp4:TCĐL Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) Đồ án môn Trường ĐHBK Hà Nội học NMĐ 3.Cơng suất phát tồn nhà máy : Ta có Pmax = Pđặt = 200 MW Cos = 0,8 Bảng cân cơng suất phát tồn nhà máy : Thời gian(h) 0-8 8-12 S% 75 85 S(MVA) 187,5 212,5 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy : 12-14 90 225 14-20 100 250 20-24 70 175 300 S(MVA) 250 200 150 100 50 0 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL Đồ án mơn Trường ĐHBK Hà Nội học NMĐ 4.Tính tốn cơng suất tự dùng nhà máy : Tự dùng nhà máy xác định theo công thức sau : P S (t )  dmF  % Std(t) = Cos 100  0,4  0,6 tnmS   dmF  td    Trong :   - số phấn trăm lượng điện tự dùng  =8% Costd = 0,8  Std(t) : công suất tự dùng nhà máy thời điểm t  Stnm(t) : công suất nhà máy phát thời điểm t Bảng cân công suất tự dùng : Thời gian (h) 0-8 8-12 Stnm(MVA) 187,5 212,5 Std(MVA) 17 18,2 Đồ thị phụ tải điện tự dùng : 12-14 225 18,8 14-20 250 20 20-24 175 16,4 25 s(MVA) 20 15 10 0 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) Sinh viên: Hồng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL Đồ án mơn Trường ĐHBK Hà Nội học NMĐ 5.Tính cơng suất phát hệ thống : Công suất phát hệ thống xác định theo công thức : SVHT = SNM –(SUF + SUT + Std) Trong :  SVHT : công suất nhà máy phát hệ thống  SNM : công suất phát nhà máy  SUF : công suất phụ tải cấp điện áp maý phát  SUT : công suất phụ tải cấp điện áp trung  Std : công suất tự dùng nhà máy Ta có bảng cân cơng suất : t(h) SNM(MVA) ST(MVA) SUF(MVA) Std(MVA) SVHT(MVA ) 0-6 187,5 70,313 12,375 17 6-8 187,5 70,313 19,125 17 8-10 212,5 70,313 19,125 18,2 10-12 212,5 93,75 21,375 18,2 12-14 225 93,75 21,375 18,8 14-18 250 89,063 22,5 20 18-20 250 75 15,75 20 20-24 175 75 15,75 16,4 78,812 81,062 104,862 79,175 91,075 118,437 139,25 67,85 1000 Đồ thị : S(MVA) 100 10 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án môn học NMĐ III.NHẬN XÉT : Phụ tải cấp điện áp maý phát tự dùng nhỏ, phụ tải cấp điện áp trung lớn, nhiên nhà máy đáp ứng đủ công suất yêu cầu Công suất phát nhà máy vào hệ thống tương đối nhỏ so với tổng cơng suất tồn hệ thống  nhà máy chạy vận hành khơng có khả điều chỉnh chất lượng điện cho hệ thống Khả mở rộng phát triển nhà máy khơng cao.Ta tiếp tục trì vận hành tiêu kinh tế – kĩ thuật tương lai để đáp ứng phần nhu cầu điện địa phương phát lên hệ thống Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL Đồ án môn Trường ĐHBK Hà Nội học NMĐ CHƯƠNG II LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY I.ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN : Đây khâu quan trọng thiết kế nhà máy Các phương án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải, đồng thời thể tính khả thi đem lại hiệu kinh tế Dựa vào tính tốn phân bố cơng suất trên, ta có nhận xét sau: Đây nhà máy nhiệt điện, phụ tải cấp điện áp maý phát nhỏ có : PUFmsx = 18 MW ; Cos = 0,8  18 100 18%  15% 2.50 Vậyđể đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải điện áp máy phát ta phải sử dụng góp điện áp máy phát - Do cấp điện áp cao trung có trung tính trực tiếp nối đất nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc cấp điện áp , vừa để phát công suất lên hệ thống - Ta có STmax= 93,75 MVA ; STmin = 70,313 MVA mà SđmF = 62,5 MVA nên ta ghép đến hai bé maý phát điện – máy biến áp cuộn dây bên phía trung áp Với nhận xét ta có phương án nối điện cho nhà máy : HT ST Phương án 220kV 110kV B3 At1 At2 B4 TD Trong phương án áp tự ngẫu liên lạc, 1bộ máy TD ta dùng máy biến TD+§P TD F1cao 220 kV, F2 F3 bên phát- máy biến áp ghép bên trung 110F4 kV, phân đoạn Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL Đồ án môn Trường ĐHBK Hà Nội học NMĐ góp, phụ tải địa phương lấy từ hai phân đoạn góp, tự dùng lấy từ phân đoạn góp đầu cực máy phát.Số chủng loại máy biến áp nhiều(3 loại) 2.Phương án : HT ST 220kV at1 110kV at2 B4 Trong phương dùng máy f4 liên lạc hệ f1 án ta f2 f3 biến áp tự ngẫu thống 110 kV 220 kV nối vào hai phân đoạn Bên phía trung áp 110 kV có máy phát- máy biến áp dây quấn ghép bộ, phân đoạn góp điện áp máy phát, kháng phân đoạn, phụ tải địa phương lấy từ ba phân đoạn góp, tự dùng lấy từ phân đoạn góp đầu cực máy phát nối II.TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP : Công suất máy biến áp chọn phải đảm bảo cung cấp điện tình trạng làm việc bình thường tương ứng với phụ tải cực đại tất máy biến áp làm việc Mặt khác, có máy biến áp phải nghỉ cố sửa chữa máy biến áp cịn lại với khả tải cố phải đảm bảo tải đủ cơng suất cần thiết Sinh viên: Hồng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL Đồ án môn Trường ĐHBK Hà Nội học NMĐ A.phương án 1.Chọn máy biến áp : a)Chọn máy biến áp nối B1,B4 : Công suất của MBA chọn theo điều kiện: SB3  SđmF =62,5 MVA Tra bảng phụ lục (TKNMĐ) chọn máy biến áp B1 loại máy sau : Loại Sđm UC UH MBA TPTДЦ (MVA) 63 (kV) 115 (kV) 10,5 UN % PN P0 10.5 (KW) 245 (KW) 59 I0% 0,6 Tra bảng phụ lục (TKNMĐ) chọn máy biến áp B4 loại máy sau : Loại Sđm UC UH MBA TPTДЦ (MVA) 63 (kV) 230 (kV) 11 UN % PN P0 12 (KW) 300 (KW) 67 I0% 0,8 b)Chọn máy biến áp liên lạc : công suất máy biến áp liên lạc chọn theo điều kiện : S dmB  Trong : S dmF  -  : hệ số có lợi máy biến áp tự ngẫu;  U C  U T 220  110  0,5 UC 220 -Sđm : Công suất định mức máy biến áp chọn S dmB  62,5 125MVA 0,5 Ta chọn máy biến áp tự ngẫu loại ATДЦTH có thơng số sau : Sđm UC PN UN % UT UH (MVA) (kV) (kV) (kV) (KW) C-T C-T C-H T-H 125 121 11 290 11 31 19 230 Sinh viên: Hoàng Sĩ Hiệp - Lớp :TCĐL P0 (KW) 75 I0% 0,6 10