Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp vũ văn thiết (240 mw)

Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện Công suất : 240MW chơng tính toán phụ tải cân công suất 1.1 Chọn máy phát điện: Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện gồm tổ máy công suất máy 60 MW Để thuận tiện cho việc xây dựng nh vận hành ta chọn máy phát điện loại: Chọn máy phát điện đồng tua bin có thông số sau: Loại máy S MVA P MW U kV I kA Cos Xd’’ Xd’ Xd TB-60-2 75 60 10,5 4,125 0,8 0,146 0,22 1,691 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất: Từ bảng biến thiên phụ tải ngày ta xây dựng đồ thị phụ tải cấp điện áp theo công thức: P (t ) P% Pmax 100 S (t )  P (t ) Cos Trong đó: S(t): Công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t P(t): Công suất tác dụng phụ tải thời điểm t Cos : Hệ số công suất phụ tải 1.2.1 Phụ tải cấp điện áp: + Phụ tải cấp điện áp máy phát(địa phơng): Uđm = 10,5 (kV); Pmax = 15.6 (MW); Cos = 0,8 P (t )  P% Pmax 100 S (t )  P (t ) Cos Sau tÝnh toán ta có bảng số liệu: t(h) P% P(MW) S(MVA) 60 9.36 11.7 10 95 14.82 18.53 Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 10 14 90 14.04 17.55 14 18 100 15.6 19.5 18 24 55 8.58 10.73 Trang Đồ thị phụ tải địa phơng: + Phụ tải trung áp: Uđm = 110 (kV); P (t )  Pmax = 80 (MW); P% Pmax 100 S (t )  Cos = 0,8 P (t ) Cos Kết tính toán cân công suất phụ tải trung áp Thời gian P% P(MW) S(MVA) 70 56 70 10 90 72 90 10 14 100 80 100 14 18 85 68 85 18 24 75 60 75 Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung áp: + Phụ tải toàn nhà máy: Pmax= 240 (MW); Sinh viên: Vũ Văn Thiết HT§1 – K44 cos = 0,8 Trang P% P (t )  Pmax 100 S (t )  P (t ) Cos Kết tính toán cân công suất phụ tải toàn nhà máy Thời gian P% P(MW) S(MVA) 80 192 240 12 100 240 300 12 14 90 216 270 14 20 100 240 300 20 24 70 168 210 Đồ thị phụ tải: 1.2.2 Phụ tải tự dùng: Nhà máy nhiệt điện thiết kế có lợng điện tự dùng chiếm 8% công suất định mức toàn nhà máy Phụ tải tự dùng nhà máy thời điểm tính theo biÓu thøc sau:  % S (t )   S td (t )  S nm  0,4  0,6 100 S nm   Trong ®ã: Std(t): Công suất phụ tải tự dùng thời điểm t SNM : Công suất đặt toàn nhà máy S(t) : Công suất nhà máy phát thời điểm t : Số phần trăm lợng điện tự dùng Sau tính toán ta có bảng kết quả: Thời gian C«ng suÊt St 8 12 12 14 14 20 20 24 240 300 270 300 210 Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang Stdt 12 13.8 Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 12.9 13.8 11.1 Trang Đồ thị phụ tải tự dùng: 1.2.3 Công suất phát hệ thống: Công suất nhà máy phát hệ thống đợc tính theo công thức SVHT(t) = Stnm(t) - (Sđp(t) + ST(t) + Std(t)) Sau tính toán ta có bảng kết quả: Thời gian Công suất Snm Suf Sut Std Sht 4 240 11.7 70 12 146.3 240 11.7 90 12 126.3 8 10 10 12 12 14 14 18 240 18.525 90 12 119.475 300 18.525 90 13.8 177.675 300 17.55 100 13.8 168.65 270 17.55 100 12.9 139.55 Sinh viên: Vũ Văn Thiết – HT§1 – K44 18 20 300 300 19.5 10.725 85 75 13.8 13.8 181.7 200.475 Trang 20 24 210 10.725 75 11.1 113.175 Đồ thị phụ tải tổng toàn nhà máy : chơng 2: chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện 2.1 Đề xuất phơng án: Chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Các phSinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 Trang ơng án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải, đồng thời thể đợc tính khả thi đem lại hiệu kinh tế Dựa vào số liệu tính toán phân bố công suất đồ thị phụ tải cấp điện áp vạch phơng án nối điện cho nhà máy Theo kết tính toán cân cằng công suất chơng ta có: + Phụ tải địa phơng: Smax = 19,5 (MVA) Smin = 10,725 (MVA) + Phụ tải trung áp: STmax = 100 (MVA) STmin = 70 (MVA) + C«ng suÊt phát vào hệ thống: SHTmax = 200,475 (MVA) SHTmin = 113,175 (MVA) Theo ®Ị ta nhËn thÊy: + Dù tr÷ quay cđa hƯ thèng: SDT = 13%2500 = 325 (MVA) + Phụ tải địa phơng : Pmax = 15,6 MW + Công suất máy phát điện _ máy biến áp không lớn trữ quay hệ thống nên ta dùng sơ đồ bộ: máy phát ®iƯn _ mét m¸y biÕn ¸p + Trung tÝnh cđa cấp điện áp cao 220 (kV) trung áp 110 (kV) đợc trực tiếp nối đất nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc cấp điện áp + Phụ tải trung áp: Smax = 100 (MVA) Smin = 70 (MVA) Do vËy cã thÓ ghép hai bộ: máy phát điện _ máy biến áp hai dây lên góp trung áp + Từ nhận xét ta vạch phơng án nối điện cho nhà máy thiết kế: 2.1.1 Phơng án 1: ~ ~ Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 ~ ~ Trang Phơng án có u điểm đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp, công suất hai máy biến áp tự ngẫu có dung lợng nhỏ 2.1.2 Phơng án 2: ~ ~ ~ ~ Phơng án có u điểm đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp Nhợc điểm phơng án so với phơng án máy biến áp - máy phát điện có B4 phải chọn với cấp điện áp cao 220 (kV) ~ ~ Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 ~ ~ Trang 2.1.3 Phơng án 3: Phơng án có u điểm đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp Nhợc điểm phơng án điện áp bên cao bên trung không chênh nhiều nên việc sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc hiệu bao Trong bên cao dùng MF-MBA tốn ,số lợng máy biến áp nhiều Nhận xét: Qua phân tích sơ phơng án đa ta nhận thấy phơng án 1và phơng án có nhiều u điểm Vì ta giữ lại hai phơng án để tính toán kinh tế, kỹ thuật từ chọn phơng ¸n tèi u nhÊt cho nhµ m¸y thiÕt kÕ 2.2 Tính toán chọn MBA: 2.2.1 Phơng án 1: ~ ~ ~ ~ Chän m¸y biÕn ¸p: a Chän biÕn ¸p bé B3, B4 C«ng st cđa m¸y biÕn ¸p bé B3, B4 chän theo ®iỊu kiƯn SB3 = SB4 SđmF = 75 (MVA) Tra bảng chọn máy biến ¸p ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TP ДцH 80000/110 có thông số sau: Sđm (MVA) UC (kV) 80 115 UH P0 Pn (kV) (kW) (kW) Un% I0% Loại 10,5 10,5 0,55 TP H 80000/110 Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 70 310 Trang b Chọn công suất máy biến áp tự ngẫu B1, B2 Công suất máy biến áp tự ngẫu đợc chän theo ®iỊu kiƯn: S dmb1 S dmb  S th    S th   S dmF  S uF  S tdmax  Trong đó: : Hệ số có lợi MBATN U  U T 220  110  C  0,5 UC 220 Thay sè ta cã: 10,725   S th  75   13,8  66,1875 ( MVA)    S dmB1 S dmB  1 S th  66,1875 132,375( MVA)  0,5 Tra tµi liƯu “ThiÕt kÕ nhµ máy điện ta chọn máy biến áp tự ngẫu loại ATTH có Sđm = 160 (MVA), với thông số sau: UC UT UH P0 (kV) (kV) (kV) (kW) C-T 230 121 11 85 380 UN% PN (kW) C-H T-H I0% (kV) (kV) (kV) (k W) 11 32 20 0,5 Phân bố công suất cho máy biến áp: Để đảm bảo vận hành kinh tế máy biến áp ta cho hai MBA B3 B4 làm việc với đồ thị phụ tải phẳng năm nh sau: SB3 = SB4 = SđmF - S td max 13,8 = 75 4 = 71,55 (MVA) Đồ thị phụ tải B3 B4 S(MVA) 71,55 57,9 Sinh viên: Vũ Văn Thiết HTĐ1 K44 10 Trang 24 t(h)