Thiết kế nhà máy thủy điện công suất 4 x 100 mw, cung cấp cho phụ tải điện áp máy phát, phụ tải trung áp 110 kv, phụ tải cao áp 220 kv

LỜI NểI ĐẦU Ngành điện núi riờng ngành lượng núi chung vai trũ quan trọng quỏ trỡnh cụng nghiệp hoỏ đại hoỏ đất nước Nhà mỏy điện phần tử quan trọng hệ thống điện Cựng với phỏt triển hệ thống điện, phỏt triển hệ thống lượng Quốc Gia phỏt triển nhà mỏy điện Việc giải đỳng đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật thiết kế nhà mỏy điện mang lại lợi ớch khụng nhỏ với kinh tế quốc dõn núi chung hệ thống điện núi riờng Là sinh viờn theo học ngành hệ thống điện trường Đại học Bỏch Khoa Hà Nội, theo học cuối khúa học, để cú bỏo cỏo kết thõn năm học trường, em mụn hệ thống điện giao cho đề tài thiết kế tốt nghiệp với nội dung: Thiết kế nhà mỏy thủy điện cụng suất x 100 MW, cung cấp cho phụ tải điện ỏp mỏy phỏt, phụ tải trung ỏp 110 kV, Phụ tải cao ỏp 220 kV Qua thời gian hai thỏng, với khối lượng kiến thức học tập giỳp đỡ cỏc thầy, cỏc cụ khoa, đặc biệt dẫn trực tiếp tận tỡnh thầy Phạm Văn Hồ giỳp đỡ em hoàn thành thiết kế Tuy nhiờn thời gian khả cú hạn, nờn đồ ỏn khụng trỏnh khỏi thiếu sút Vỡ em mong gúp ý kiến cỏc thầy, cỏc cụ Em xin chõn thành cảm ơn! Đồ ỏn tốt nghiệp mỏy thuỷ điện Thiết kế nhà CHƯƠNG I CÂN BẰNG CễNG SUẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY ***** Nhà mỏy thiết kế theo yờu cầu đặt phải đảm bảo chất lượng điện cung cấp cho cỏc hộ tiờu thụ cỏc cấp điện ỏp khỏc Nhiệm vụ thiết kế khụng đảm bảo tớnh an toàn liờn tục cung cấp điện mà cũn phải đảm bảo tớnh kinh tế kỹ thuật giảm giỏ thành điện Muốn ta phải khảo sỏt cỏc quy luật biến thiờn đồ thị phụ tải theo ngày cần lựa chọn thiết bị phương ỏn hợp lý Chọn mỏy phỏt điện Theo yờu cầu thiết kế thỡ số lượng mỏy phỏt điện mỏy, mỏy cú Pđm= 100 MW Tra bảng tài liệu “Thiết kế nhà mỏy điện trạm biến ỏp “của tỏc giả Nguyễn Hữu Khỏi ta chọn mỏy phỏt điện loại CB - 1500 /170 - 96 cú cỏc thụng số sau Sđm P (MW) Cosử I ( kA) X"d X'd Xd Uđm 117,65 100 0,85 4,92 0,21 0,29 0,65 13,8 1.2 Tớnh toỏn phụ tải cõn cụng suất Phụ tải cỏc cấp điện ỏp xỏc định theo cụng thức S( t )= P max P % ( t ) 100 cos ϕ (1–1) Trong đú: S(t): Là cụng suất biểu kiến phụ tải thời điểm t P%: Là cụng suất tỏc dụng phụ tải cho dạng % Cosử: Là hệ số cụng suất phụ tải Áp dụng cụng thức (1 - 1) để tớnh toỏn phụ tải cho cỏc cấp điện ỏp Cấp điện ỏp mỏy phỏt: Ở cấp cú Cos = 0,84 PFmax = 14 MW Sinh Viờn thực hiện: Roón Đỡnh Phi – Lớp H7C – HTĐ Đồ ỏn tốt nghiệp mỏy thuỷ điện Thiết kế nhà Vớ dụ thời gian từ 04 P% (  ) = 70% ỏp dụng cụng thức ( -1 ) ta SUF (0−4 )= 14 70 =11, 7( MVA ) 0,8 100 Cỏc cũn lại tớnh toỏn tương tự, kết ghi bảng ( 1- 1) Thời gian SF(t) 04 46 68 810 1012 1214 1416 1618 1820 2024 11,7 12,5 13,3 13,3 15 16,7 15 15 13,3 12,5 13,3 12,5 MVA SMF MVA 12,5 11,7 16,7 15 13,3 10 12 14 15 16 18 20 24 t(h) Hỡnh1 - 1: Đồ thị phụ tải cấp điện ỏp Phụ tải trung ỏp :mỏy Ở cấpphỏt cú Cos = 0,87 PMAX = 110 MW Áp dụng cụng thức - 1, ta tớnh kết ghi bảng – Thời gian ST(t) 04 46 68 810 1012 1214 1416 1618 1820 2024 101,1 101,1 94,8 113,8 101,1 101,1 113,8 113,8 126,4 101,1 Sinh Viờn thực hiện: Roón Đỡnh Phi – Lớp H7C – HTĐ Đồ ỏn tốt nghiệp mỏy thuỷ điện Thiết kế nhà MVA SUT 126,4 MVA 113,8 113,8 101,1 101,1 101,1 94,8 10 12 14 16 18 20 24 t(h) Hỡnh - 2: Đồ thị phụ tải cấp điện ỏp trung ỏpnày cú Phụ tải cao ỏp : Ở cấp Cos = 0,86 PC MAX = 140 MW Áp dụng cụng thức -1, thay số vào cụng thức ta bảng số liệu sau Bảng -3 Thời gian 04 SC(t) 162,8 154,6 MVA 46 68 810 1012 1214 1416 1618 1820 2024 154,6 146,5 146,5 146,5 146,5 138,4 146,5 154,6 Từ bảng số liệu trờn ta dựng đồ thị phụ tải cao ỏp hỡnh – Sinh Viờn thực hiện: Roón Đỡnh Phi – Lớp H7C – HTĐ Đồ ỏn tốt nghiệp mỏy thuỷ điện SUC Thiết kế nhà MVA 162,8 154,6 154,6 146,5 146,5 138,4 10 12 14 16 18 20 24 t(h) Hỡnh - 3: Đồ thị phụ tải cấp điện ỏp cao ỏp Phụ tải toàn nhà mỏy SmưaMN = 100 % SđmF SkhụNM = 80% SđmF = 117,65 = 470, (MVA) = 08% 117,65 = 376,5 MVA Phụ tải tự dựng tồn nhà mỏy Sinh Viờn thực hiện: Rn Đỡnh Phi – Lớp H7C – HTĐ Đồ ỏn tốt nghiệp mỏy thuỷ điện Thiết kế nhà Với nhà mỏy thủy điện, điện tự dựng chiếm ớt, khoảng 0,8% coi khụng đổi Dựa vào cụng suất toàn nhà mỏy thời điểm hệ số tự dựng ta xỏc định cụng suất tự dựng theo cụng thức sau: Std ( t )= α %Ptd 100 Cos ϕ td Với: Cosử = 0,82 ỏ = 0,8 Std = 0,8 400 =3,9 (MVA ) , 82 100 Cụng suất hệ thống Nhà mỏy thiết kế việc cung cấp điện cho phụ tải phớa trung ỏp phụ tải địa phương, thỡ lượng cũn lại cung cấp cho hệ thống Ta cú: SNM(t) = SMF + ST + SC + Std + SHT ⇒ SHT = SNM - ( SMF + ST + SC + Std ) Áp dụng cụng thức trờn cỏc bảng tớnh toỏn trờn ta bảng tổng kết sau Bảng – * Nhận xột : Ta nhận thấy phụ tải cỏc cấp điện ỏp hộ quan trọng Cấp điện ỏp cú lộ kộp Nhà mỏy thiết kế đủ cung cấp liờn tục cho cỏc phụ tải Nhà mỏy thiết kế cú tổng cụng suất 453,9 (MVA) Trong đú hệ thống cú tổng cụng suất 4000 (MVA) cụng suất nhà mỏy chiếm 11,35% tổng cụng suất hệ thống Nhà mỏy cũn nhiều khả để phỏt triển tương lai Sinh Viờn thực hiện: Roón Đỡnh Phi – Lớp H7C – HTĐ t (h ) 04 46 68 810 1012 1214 1416 1618 1820 2024 SUF 11,7 12,5 13,3 13,3 15 16,7 15 15 13,3 12,5 SUT 101,1 101,1 94,8 113,8 101,1 101,1 113,8 113,8 126,4 101,1 SUC 162,8 154,6 154,6 146,5 146,5 146,5 146,5 138,4 146,5 154,6 Mựa STD SNM SHT cao STG 3,9 Khụ 376,5 Mưa 470,6 Khụ 97 104,4 109,9 99 110 108,3 97,3 105,4 86,4 104,1 Mưa 191,1 198,5 204 193,1 204,1 202,4 191,4 199,5 180,5 198,5 Khụ 259,8 259 264,5 245,5 256,5 254,8 243,8 243,8 232,9 259 Mưa 353,9 353,1 358,6 339,6 350,6 348,9 337,9 337,9 327 353,1 The linked image cannot be displayed The file may have been moved, renamed, or deleted Verify that the link points to the correct file and location 1.3 Lựa chọn cỏc phương ỏn nối dõy Đồ ỏn tốt nghiệp mỏy thuỷ điện Thiết kế nhà Nhà mỏy thiết kế cú S UFmax = 16,7 MVA 14,2% S đm mỏy phỏt, nờn ta khụng cần sử dụng gúp điện ỏp mỏy phỏt Ta cú lưới trung ỏp cao ỏp lưới cú trung tớnh trực tiếp nối đất cú hệ số cú α lợi = 0,5 nờn ta cú thể dựng hai mỏy biến ỏp tự ngẫu làm liờn lạc Từ đồ thị phụ tải phớa trung ỏp ta thấy ST MAX = 126,4 (MVA) ST MIN = 94,8 (MVA) mà S đm F = 117,65 (MVA) nờn ta cú thể ghộp đến mỏy phỏt mỏy biến ỏp cuộn dõy phớa trung ỏp Phớa cao ỏp S C MAX = 162,8 (MVA) SC MIN = 138,4 (MVA) nờn ta cú thể ghộp hai đến ba đú cú mỏy phỏt - mỏy biến ỏp hai cuộn dõy mỏy phỏt mỏy biến ỏp tự ngẫu Từ cỏc liệu trờn ta đưa số phương ỏn nối điện chớnh sau: 1.Phương ỏn I 220k V B F 110k V B F B B F F Phương ỏn ghộp hai mỏy phỏt mỏy biến ỏp hai cuộn dõy lờn gúp trung Để liờn lạc cỏc cấp dựng hai mỏy biến tự ngẫu, cỏc mỏy phỏt F 1, F2 nối với mỏy biến ỏp tự ngẫu vừa để cấp cụng suất lờn cao, đồng thời cấp điện ỏp cho phụ tải địa phương Phương ỏn II Sinh Viờn thực hiện: Roón Đỡnh Phi – Lớp H7C – HTĐ Đồ ỏn tốt nghiệp mỏy thuỷ điện Thiết kế nhà 220k V 110k V B B B B F F F F Phương ỏn bờn cao trung ghộp mỏy phỏt mỏy biến ỏp hai cuộn dõy Để liờn lạc cỏc cấp dựng hai mỏy biến ỏp tự ngẫu, cỏc mỏy phỏt F 1, F2 nối với mỏy biến ỏp tự ngẫu vừa để cấp cụng suất lờn cao, đồng thời cấp điện ỏp cho phụ tải địa phương Phương ỏn III 110k V 220k V B B F F B B B B F F Trong phương ỏn bờn cao trung ghộp hai mỏy phỏt mỏy biến ỏp hai cuộn dõy Để liờn lạc cỏc cấp điện ỏp dựng hai mỏy biến ỏp tự ngẫu Hai mỏy biến ỏp tự ngẫu phớa hạ cấp cho phụ tải địa phương *Nhận xột sơ phương ỏn Phương ỏn I: - Ưu điểm: Chỉ cú hai mỏy biến ỏp nờn vận hành đơn giản, vốn đầu tư rẻ - Nhược điểm: Hai phớa trung sau phỏt cho phụ tải trung thỡ phỏt hệ thống qua mỏy biến ỏp tự ngẫu, gõy tổn thất nhiều bờn trung mỏy biến ỏp tự ngẫu Phương ỏn II: - Ưu điểm: Bố trớ cỏc mỏy biến ỏp mỏy phỏt cấp điện tương đối phự hợp với cụng suất cỏc cấp, nờn vận hành đơn giản, vốn đầu tư rẻ Sinh Viờn thực hiện: Roón Đỡnh Phi – Lớp H7C – HTĐ