Thiết kế phần điện nhà máy thủy điện 5 x 60 MW

1.1.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN. Khi thiết kế phần điện trong nhà máy điện người ta đã định trước số lượng và công suất máy phát (MF), vậy ta chỉ cần chọn loại MF tương ứng theo đề tài cho trước. Ở đây ta cần chọn MF thủy điện cho nhà máy Thủy Điện gồm 5 tổ máy công suất mỗi tổ máy là 60 MW. Máy phát được chọn từ phụ lục, các thông số ghi theo bảng sau: Thông số kiểuSđm (MVA)Pđm (MW)Uđm (kV)nđm (v/ph)cos đmIđm (kA)X"dX''''dXd CB-505/190-16T66,760113750,93,50,140,230,88 1.2.TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 1.2.1.Tính toán phụ tải địa phương cấp điện áp 10,5kV Pmax = 7 MW ; cos = 0,85  = 8,24 MVA Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian t CS0-44-66-88-1010-1212-1414-1616-1818-2020-2222-24 P%80808070708090100909080 P(M W)5,65,65,64,94,95,66,376,36,35,6 S(MVA)6,596,596,595,765,766,597,418,247,417,416,59

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ SUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN. Khi thiết kế phần điện trong nhà máy điện người ta đã định trước số lượng và công suất máy phát (MF), vậy ta chỉ cần chọn loại MF tương ứng theo đề tài cho trước. Ở đây ta cần chọn MF thủy điện cho nhà máy Thủy Điện gồm 5 tổ máy công suất mỗi tổ máy là 60 MW. Máy phát được chọn từ phụ lục, các thông số ghi theo bảng sau: Thông số kiểu S đm (MVA) P đm (MW) U đm (kV) n đm (v/ph) cos ϕ đm I đm (kA) X" d X' d X d CB-505/190-16T 66,7 60 11 375 0,9 3,5 0,14 0,23 0,88 1.2.TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 1.2.1.Tính toán phụ tải địa phương cấp điện áp 10,5kV P max = 7 MW ; cosϕ = 0,85 → 85,0 7 cos max max == ϕ P S = 8,24 MVA Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian P% 80 80 80 70 70 80 90 100 90 90 80 P(M W) 5,6 5,6 5,6 4,9 4,9 5,6 6,3 7 6,3 6,3 5,6 S(MVA) 6,59 6,59 6,59 5,76 5,76 6,59 7,41 8,24 7,41 7,41 6,59 Nguyễn Thế Vụ Page 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 1.2.2.Tính toán phụ tải cấp điện áp trung 110kV P max = 80 MW ; cosϕ = 0,89 → 89,0 80 cos max max == ϕ P S = 89,88 MVA Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian P% 90 90 80 80 90 90 100 90 90 80 80 P(M W) 72 72 64 64 72 72 80 72 72 64 64 S(MVA) 80 80 71,11 71,11 80 80 89,89 80 80 71,11 71,11 Nguyễn Thế Vụ Page 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 1.2.3.Tính toán phụ tải cấp điện áp cao 220kV P max = 90 MW ; cosϕ = 0,89 → 89,0 90 cos max max == ϕ P S = 101,12 MVA Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian P% 90 90 80 80 90 90 90 90 100 90 80 P(MW) 81 81 72 72 81 81 81 81 90 81 72 S(MVA) 91,0 1 91,0 1 80,9 80,9 91,01 91,01 91,01 91,01 101,1 2 91,01 80,9 Nguyễn Thế Vụ Page 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 1.2.4.Tính toán công suất phát của toàn nhà máy 5 tổ máy x 60 MW → Công suất tổng : P nm = 5 x 60 = 300 MW Trong mùa mưa ( 180 ngày ) phát 100% công suất → Tổng công suất phát của toàn nhà máy trong mùa mưa P nm(mưa) = 300 MW ( ) 9,0 300 cos P S nm nm mnm = ϕ = = 333,33 MVA Trong mùa khô ( 185 ngày ) phát 80% công suất → Tổng công suất phát của toàn nhà máy trong mùa khô P nm(khô) = 300 x 80% = 240 MW ( ) 9,0 240 cos P S nm nm khnm = ϕ = = 266,67 MVA 1.2.5.Tính toán công suất tự dùng của nhà máy Vì nhà máy thuỷ điện điện tự dùng chủ yếu phục vụ cho phần chung của nhà máy, ít liên quan đến công suất phát của từng tổ máy, chỉ một phần nhỏ cho từng tổ máy nên công suất tự dùng của nhà máy thuỷ điện có thể tính theo công thức: 0 0 ( ) 100 cos nm td td P S t α φ Σ = × = 1,2 300 100 0,82 × = 4,39 MVA Nguyễn Thế Vụ Page 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 1.2.6.Tính toán công suất nhà máy nối với hệ thống 220kV S vht = S nm – ( S dp + S ut + S uc + S td ) a) Trong mùa mưa S nm 333,3 3 333,3 3 333,3 3 333,3 3 333,3 3 333,3 3 333,3 3 333,3 3 333,3 3 333,3 3 333,33 S dp 6,59 6,59 6,59 5,76 5,76 6,59 7,41 8,24 7,41 7,41 6,59 S ut 80 80 71,11 71,11 80 80 89,89 80 80 71,11 71,11 S uc 91,01 91,01 80,9 80,9 91,01 91,01 91,01 91,01 101,1 2 91,01 80,9 S td 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 S vht 151,3 4 151,3 4 170,3 4 171,1 7 152,17 151,3 4 140,6 3 149,6 9 150,52 159,4 1 170,34 b) Trong mùa khô S nm 266,6 7 266,6 7 266,6 7 266,6 7 266,6 7 266,6 7 266,6 7 266,6 7 266,6 7 266,6 7 266,67 S dp 6,59 6,59 6,59 5,76 5,76 6,59 7,41 8,24 7,41 7,41 6,59 S ut 80 80 71,11 71,11 80 80 89,89 80 80 71,11 71,11 S uc 91,01 91,01 80,9 80,9 91,01 91,01 91,01 91,01 101,1 2 91,01 80,9 S td 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 S vht 84,68 84,68 103,6 8 104,5 1 85,51 84,68 73,97 83,03 73,75 92,75 103,68 Nguyễn Thế Vụ Page 5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Nguyễn Thế Vụ Page 6 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Nhận xét : * Phụ tải địa phương cấp điện áp 10,5kV : - Phụ tải cực đại : S dp max = 8,24 MVA - Phụ tải cực tiểu : S dp min = 5,76 MVA Phụ tải cấp điện áp máy phát gồm 2 lộ kép và 2 lộ đơn . * Phụ tải cấp điện áp trung 110kV : - Phụ tải cực đại : S ut max = 89,89 MVA - Phụ tải cực tiểu : S ut min = 71,11 MVA Phụ tải cấp điện áp trung gồm 2 lộ kép . * Phụ tải cấp điện áp cao 220kV : Nguyễn Thế Vụ Page 7 Bảng phân bố công suất mùa mưa 0 50 100 150 200 250 300 350 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) S(MVA) Snm Sdp Sut Suc Std Sht Bảng phân bố công suất mùa khô 0 50 100 150 200 250 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) S(MVA) Snm Sdp Sut Suc Std Sht TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN - Phụ tải cực đại : S uc max = 101,12 MVA - Phụ tải cực tiểu : S uc min = 80,9 MVA Phụ tải cấp điện áp cao gồm 1 lộ đơn . * Công suất phát về hệ thống : - Công suất cực đại : S ht mưa max = 171,17 MVA , S ht khô max = 104,51 MVA - Công suất cực tiểu : S ht mưa min = 140,63 MVA , S ht khô min = 73,75 MVA * Công suất phát của toàn nhà máy - Công suất phát của toàn nhà máy mùa mưa : S nm(mưa) = 333,33 MVA - Công suất phát của toàn nhà máy mùa khô : S nm(kh) = 266,67 MVA Như vậy công suất phát lớn nhất của toàn nhà máy chiếm khoảng 333,33 100% 333,33 3500 × + = 8,7% công suất của cả hệ thống ( bao gồm cả nhà máy) Như vậy vai trò của nhà máy trong hệ thống là khá lớn 1.3.CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.3.1.Cơ sở chung để đề xuất các phương án nối điện Phương án nối điện chính của nhà máy là một khâu hết sức quan trọng trong quá trình thiết kế phần điện nhà máy điện. Căn cứ và kết quả tính toán phụ tải và cân bằng công suất để đề suất các phương án nối điện. Do P DPMAX / 2P dmF = 1,25% < 15% nên phụ tải địa phương không cần thanh góp điện áp máy phát mà chúng được lấy trực tiếp từ đầu cực MF, phía trên của máy biến áp liện lạc. Do nhà máy có công suất lớn và có cấp điện áp trung (110kV), cao (220kV) có trung tính nối đất trực tiếp và có hệ số có lợi là: C T C U -U 220-110 α = = = 0,5 U 220 Nên phải dùng 2 máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp để giảm tổn thất điện năng. Do công suất của máy phát lớn và có U dm = 10,5 kV nên ta dùng một bộ máy phát với máy biến áp để đưa công suất lên thanh góp. Nguyễn Thế Vụ Page 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 1.3.2.Đề xuất các phương án nối điện Phương án 1: Phương án 2 : Nguyễn Thế Vụ Page 9 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG II TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP A .Phương án 1 2.1.a.Chọn Máy Biến Áp Chọn MBA 2 cuộn dây B3 Máy biến áp hai dây quấn B3 được chọn theo điều kiện: B dm Fdm S S≥ 3 Máy phát F5 có công suất phát định mức: F dm Fdm S S 3 = = 66,7(MVA) Do đó ta có thể chọn được MBA B3 có các thông số kĩ thuật: → Chọn MBA TДЦ có S đmB = 80 MVA có các thông số Loại MBA S đm ( MVA) U C ( kV) U H ( kV) ΔP o ( kW) ΔP N ( kW) U N % I o % TДЦ 80 121 10,5 70 310 10,5 0,55 Chọn MBA tự ngẫu B1, B2 Máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện: Nguyễn Thế Vụ Page 10 [...]... dõy ca t ngu mựa ma SCC 55 ,36 55 ,36 59 ,80 60, 22 55 ,77 55 ,36 50 ,00 54 ,53 54 , 95 59,39 59 ,80 SCT 7,09 7,09 2, 65 2, 65 7,09 7,09 12,04 7,09 7,09 2, 65 2, 65 SCH 62, 45 62, 45 62, 45 62,87 62,86 62, 45 62,04 63,62 64,04 64,04 62, 45 Bng phõn b cụng sut cho cỏc cun dõy ca t ngu mựa khụ Nguyn Th V Page 21 TRNG I HC IN LC N MễN HC NH MY IN SCC 35, 37 35, 37 39,81 40,23 35, 78 35, 37 30,01 34 ,54 34,96 39,40 39,81 SCT... lc: 5 I (cb) = ( 5) + Khi bỡnh thng : S = ScbT 3U T 1 ( ST max STb ) = - 13, 151 6 MVA 2 1 = ST max = 36 ,51 69 MVA 2 ( 5) + Khi B2 s c : S = ( ST max STb ) = 2,9104 MVA ( 5) + Khi B3 s c : S Do ú I S( 5) 36, 51 69 = = = 0,174kA 3 ìU T 3 ì 121 ( 5) cb Vy dũng lm vic cng bc phớa 110kV l: 3 4 5 IT = max{I(cb) , I(cb) , I(cb) } = 0,413 kA cb Cỏc mch phớa in ỏp mỏy phỏt 10,5kV *)Mch mỏy phỏt: 7 I(cb) = 1, 05. .. bin ỏp liờn lc: (5) I cb = ( 5) + Khi bỡnh thng : S = ScbT 3 ì UT 1 ì ( ST max STb ) = - 13, 151 6 MVA 2 1 = ST max = 36 ,51 69 MVA 2 ( 5) + Khi B2 s c : S = ( ST max STb ) = 2,9104 MVA ( 5) + Khi B3 s c : S Do ú I S( 5) 36, 51 69 = = = 0,174kA 3 ìU T 3 ì 121 ( 5) cb Vy dũng lm vic cng bc phớa 110kV l: 3 4 5 IT = max{I(cb) , I(cb) , I(cb) } = 0,413 kA cb Cỏc mch phớa in ỏp mỏy phỏt 10,5kV *)Mch mỏy phỏt:... H C T P = 0, 5 ì PN + + 2 2 ữ 312 312 C PN = 0, 5 ì 624 + = 750 kW 2 0, 52 ữ 0, 5 C N S S S 2 Ci ì ti = 63377 ,59 2 Ti ì ti = 2074,717 2 Hi ì ti = 46804,7 - T ú ta cú : 3 65 (280.63377 ,59 + 280.2074,717 + 750 .46804,7) = 1602 = 1302289 (KWh) Phng ỏn I cú tng tn tht in nng ca cỏc mỏy bin ỏp trong mt nm l : AI = AB1 + AB2 + AB3 =2 1302289 + 3343224 = 59 47802 (KWh) ATN = 3 65. 24. 85 + 2.2.a.Tớnh... = 0, 5 ì PN + + 2 2 ữ 190 190 C PN = 0, 5 ì 380 + = 57 0kW 2 0, 52 ữ 0, 5 C N S S S 2 Ci ì ti = 63377 ,59 2 Ti ì ti = 2074,717 2 Hi ì ti = 46804,7 - T ú ta cú : 3 65 (190.63377 ,59 + 190.2074,717 + 57 0.46804,7) = 1602 = 1302289 (KWh) Phng ỏn I cú tng tn tht in nng ca cỏc mỏy bin ỏp trong mt nm l : AI = AB2 + AB3 + AB1 + AB4 = 2 1302289 + 3343224 +3764762,248 = 59 47802 (KWh) ATN = 3 65. 24. 85 + Nguyn... cun dõy ca t ngu mựa ma SCC 121,18 SCT 7,09 SCH 128,27 121,18 1 25, 62 126,04 121 ,59 121,18 1 15, 82 120, 35 120,77 1 25, 21 1 25, 62 7,09 2, 65 2, 65 7,09 7,09 12,04 7,09 7,09 2, 65 2, 65 128,27 128,27 128,69 128,68 128,27 127,86 127,44 127,86 127,86 128,27 Bng phõn b cụng sut cho cỏc cun dõy ca t ngu mựa khụ SCC 87, 85 87, 85 92,29 92,71 88,26 87, 85 82,49 87,02 87,44 91,88 92,29 SCT 13,76 13,76 9,32 9,32 13,76... Cỏc mch phớa in ỏp mỏy phỏt 10,5kV *)Mch mỏy phỏt: 7 I(cb) = 1, 05 ì SF1dm 66, 7 = 1, 05 ì = 4, 33kA 3 ì UF 3 ì 10, 5 *)ng dõy ti: + ng dõy n: 8 I(cb) = Smax 1, 5 = = 0,16kA 3 ì UT 3 ì 10, 5 ì 0, 85 + ng dõy kộp 8 I(cb) = Smax 2 = 2ì = 0, 26kA 3 ì UT 2 ì 3 ì 10, 5 ì 0, 85 Vy dũng in lm vic cng bc phớa in ỏp mỏy phỏt l: F 7 8 Icb = max{I(cb) , I(cb) } = 4,33kA Nguyn Th V Page 18 TRNG I HC IN LC N MễN... cha ln: a ì V1 6, 4 ì 39, 76 ì 109 P = = = 2, 54 5 ì 109 VND/nm 100 100 1 k Chi phớ do tn tht hng nm trong cỏc thit b in: Pt1 = ì A1 = 50 0 ì 59 47, 802 ì 103 = 2, 974 ì 109 VND/nm Vy phớ tn vn hnh hng nm ca phng ỏn 1: P1 = 2, 54 5 ì 109 + 2, 974 ì 109 = 5, 51 89 ì 109 VND/nm CHI PH TNH TON CA PHNG N Chi phớ tớnh toỏn ca phng ỏn 1: Z1 = 5, 51 89 ì 109 + 0, 15 ì 39, 76 ì 109 = 11, 4829 ì 10 9 VND/nm PHNG... : h s cú li, = 0 ,5 Tn tht ngn mch trong cỏc cun dõy - Tn tht ngn mch trong cun cao Nguyn Th V Page 25 TRNG I HC IN LC N MễN HC NH MY IN C T CT PN H PN H P = 0, 5 ì PN + 2 2 ữ 190 190 C PN = 0, 5 ì + 380 = 190kW 2 0, 52 ữ 0, 5 C N - Tn tht ngn mch trong cun trung C P C H P T H C PN = 0, 5 ì PN T N2 + N2 ữ 190 190 C PN = 0, 5 ì + 380 = 190kW 2 0, 5 0, 52 ữ - Tn tht ngn... b cụng sut trờn cỏc cun dõy MBA t ngu khi xy ra s c : - Cụng sut qua cun trung ca mỏy bin ỏp t ngu: 1 max 1 ST = ì SUT = ì 89,89 = 44, 95 ( MVA ) 2 2 - Cụng sut qua cun h ca mỏy bin ỏp t ngu : 1 UT 2 1 2 S H = SdmF ì Sdp max Std = 66, 7 ì 8, 24 ì 4,39 = 60, 82( MVA) 2 5 2 5 - Cụng sut truyn qua cun cao ca mỏy bin ỏp t ngu : SC = S H ST = 60, 82 44, 95 = 15, 87 MVA - Khi ú, cụng sut phỏt lờn h thng