Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện ngưng hơi

Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Lời nói đầu Nhu cầu lợng nói chung, nhu cầu lợng điện nói riêng ngày gia tăng cách mạnh mẽ tất nớc giới Việc sử dụng nguồn lợng có, qui hoạch phát triển nguồn lợng mới, có lợng điện cách hợp lý, đảm bảo nhu cầu an ninh lợng mà mét vÊn ®Ị mang nhiỊu ý nghÜa vỊ kinh tÕ, trị xà hội, xuất phát từ thực tế sau học xong chơng trình ngành hệ thống điện Em đợc giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Phần I: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ngng hơi, gồm tổ máy, công suất tổ 110MW cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát, phụ tải trung áp 110kV, phụ tải cao áp 220kV phát vào hệ thống 220kV Phần II: Tính toán ổn định cho nhà máy Em xin đợc trân thành cảm ơn: Các thầy giáo, cô giáo môn Hệ thống điện - Khoa điện - Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, đà trang bị kiến thức cho em trinh học Đặc biệt cảm ơn thầy giáo: PGS - TS Phạm Văn Hoà Đà nhiệt tình hớng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thiết kế đồ án Tuy nhiên thời gian khả có hạn, tập đồ án không tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy, cô giáo hội ®ång coi vµ chÊm thi tèt nghiƯp chØ dÉn vµ giúp đỡ Em xin trân trọng cảm ơn ! Sinh viên Trần Việt Hng Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Phần I Phần điện nhà máy nhiệt điện ngng 440MW Chơng I Tính toán phụ tải - chọn sơ đồ nối dây 1-1 Chọn máy phát điện Trong nhà máy điện, máy phát biến đổi thành điện Ngoài với khả điều chỉnh đợc công suất Máy phát điện giữ vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lợng điện Dùa vµo nhiƯm vơ thiÕt kÕ vµ sè liƯu ban đầu nhà máy nhiệt điện ngng gồm tổ máy, tổ máy có công suất định mức P = 110 MW, ta cã thĨ chän m¸y ph¸t ®iƯn cã ký hiƯu lµ: TB  - 120 -2T3 : với thông số kỹ thuật nh bảng 1-1 sau: B¶ng 1- S (MVA) 129,412 P (MW) 110 n (V/p) 3000 U (kV) 10,5 Co 0,85 IdmStato (A) 7760 IdmRoto (A) 1830 Xd Xd’’ 0,190 ' Xd 0,278 1,91 1-2.Tính toán phụ tải cân công suất Để đảm bảo chất lợng điện thời điểm công suất nhà máy điện phát phải hoàn toàn cân với công suất tiêu thụ (kể tổn thất công suất mạng điện) Nh việc tính toán phụ tải cân công suất hệ thống điện vô quan trọng Trong thực tế mức độ tiêu thụ điện phụ tải lại thay đổi theo thời gian Do việc nắm vững quy luật tức là: tìm đợc dạng đồ thị phụ tải điều rÊt quan träng víi ngêi thiÕt kÕ vµ ngêi vËn hành, nhờ có đồ thị phụ tải mà lựa chọn đợc phơng án, sơ đồ nối điện phù hợp để đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài đồ thị phụ tải cho phép chọn dung lợng máy biến áp, phân bố đợc công suất tối u nhà máy điện tổ máy nhà máy điện Để chọn dung lợng tính toán tổn thất máy biến áp, cần thiết lập sơ đồ phụ tải ngày nhà máy Máy biến áp đ ợc chọn theo công suất biểu kiến mặt khác hệ số Cos cấp điện áp khác không nhiều nên cân công suất tính toán công suất cấp điện áp nhà máy thiết kế Công thức chung để tính toán thiết kế nh sau: P% P max S = 100.Cosϕ (1-1) Trong đó: S : Công suất biểu kiến phụ tải cấp điện áp Pmax: Công suất tác dụng cực đại P % : Công suất tính theo % công suất cực đại Cos : Hệ số công suất phụ tải SC HT ST biến áp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máyMáy nhiệt điện SUF F Đồ án tốt nghiệp STD Sơ đồ chung nhà máy điện 1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Phụ tải nhà máy theo thời gian đợc xác định theo công thức (1-1) với Pmax = 440 (MW) Cos = 0,85 Pmax => SNMmax = Cos ϕ 440 = 0,85 =517,647 (MVA) Kết tính toán ghi b¶ng 1-2: B¶ng 1-2 Thêi gian t(h) STNM% STNM(t)(MVA) 010 80 414,118 1012 90 465,882 1218 100 517,647 1824 90 465,882 Ta có đồ thị phụ tải sau: STNM(MVA) 600 500 517,647 414,118 465,882 465,882 400 200 Hình 1-1: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 24 12 kV 18 1.2.2 Đồ thị phụ tải trung10 áp 110 Đồ thị phụ tải trung áp 110kV đợc xác định tơng tù nh trªn víi Pmax = 160 (MW) t(h) Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Cos = 0,86 P max 160 = => S T max = Cos ρ , 86 Kết tính toán đợc ghi bảng 1-3 = 186,047 (MVA) B¶ng 1-3 Thêi gian t(h) ST% (t) ST (MVA) 06 90 167,442 610 80 148,837 1014 90 167,442 1416 100 186,047 1620 90 167,442 2024 80 148,837 Ta có đồ thị phụ tải sau: ST(MVA) 200 167,442 148,837 150 186,047 167,442 167,442 148,837 1000 Hình 1-2: Đồ thị phụ tải ngày đêm trung áp 1.2.3 Đồ 20 24 16 thị phụ tải 6cấp điện10áp máy14phát Với :U®m = 10,5 kV Pmax = 18 (MW) t(h) Cos = 0,83 => S UF max = 21,687 (MVA) Kết tính toán đợc ghi bảng 1-4: Bảng 1-4 Thêi gian t(h) SUF% SUF(t)(MVA) 08 80 17,349 812 70 15,181 1214 80 17,349 1416 90 19,518 1618 100 21,687 1822 90 19,518 2224 80 17,349 Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Ta có đồ thị phụ tải sau: SUF(MVA) ` 20 21,687 19,518 19,581 17,349 17,349 15,181 17,349 15 10 1.2.40 Đồ thị phụ tải tự8 dùng 12 14 16 18 t(h) 22 24 Đồ thị phụ tải tự dùng đợc xác định theo công thức sau: Hình 1-3: Đồ thị phụ tải ngày đêm cấp điện áp máy phát STD(t) =  S ( t) p NM NM ( 0,4+ 0,6 ) Cos ϕTD S NM (1-2) Trong đó: STD(t): phụ tải tự dùng thời điểm t PNM = 440 MW công suất tác dụng nhà máy SNM(t): Công suất nhà máy phát thời điểm t SNM: Công suất đạt toàn nhà máy SNM = 517,647MVA : Số phần trăm lợng điện tù dïng ( = 7%).) Cos ϕ TD =0,82 KÕt tính toán đợc ghi bảng 1-5 : Bảng 1-5 Thêi gian t(h) 010 1012 1218 1824 SNM(t)(MVA) STD(t)(MVA) 414,118 33,054 465,882 35,307 517,647 37,561 465,882 35,307 Ta cã đồ thị phụ tải nh sau: 40 33,054 37,651 35,307 35,307 30 20 10 12 18 24 t(h) Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Hình 1- Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy 1.2.5 Đồ thị phụ tải cao ¸p 220 kV Víi: Pmax =130 MW Cos = 0,86 P max 130 = = => SCmax= Cos ϕ , 86 151,163 (MVA) Kết tính toán đợc ghi ë b¶ng 1-6: B¶ng 1-6 Thêi gian t(h) SC% SC(t)(MVA) 04 70 105,814 412 80 120,930 1220 90 136,047 2022 100 151,163 2224 80 120,930 SC(MVA) 151,163 150 105,814 136,047 120,930 120,930 100 50 Hình 1-5 Đồ thị phụ tải ngày đêm bên cao áp t(h) 1.2.6 Công suất4phát vào hệ thống 12 20 22 24 Công suất phát vào hệ thống đợc xác định theo công thức sau: SVHT (t) = STNM (t) - [ STD(t) + ST(t) + SUF(t) + SC (t)] Trong đó: SNM(t): Công suất nhà máy thời điểm t STD(t): Công suất tự dùng thời điểm t ST(t): Công suất phụ tải trung áp thời điểm t SUF(t): Công suất phụ tải cấp điện áp máy phát thời điểm t SC(t) : Công suất phụ tải cao áp thời điểm t Kết tính toán đợc ghi ë b¶ng 1- 7: B¶ng 1-7 t(h) SNM(t) STD(t) SC(t) ST(t) SUF(t) SVHT(t) 0 414,118 33,054 105,814 167,442 17,349 90,459 46 414,118 33,054 102,930 167,442 17,349 75,343 68 414,118 33,054 102,930 148,837 17,349 93,948 810 414,118 33,054 102,930 148,837 15,181 96,116 1012 465,882 35,307 102,930 167,442 15,181 127,022 1214 517,647 37,561 136,407 167,442 17,349 159,248 1416 517,647 37,561 136,407 186,047 19,518 138,474 1618 517,647 37,561 136,047 167,442 21,687 154,910 1820 465,882 35,307 136,407 167,442 19,518 107,568 2022 465,882 35,307 151,163 148,837 19,518 111,057 2224 465,882 35,307 102,930 148,837 17,349 143,459 Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Ta có đồ thị phụ tải nh sau: Hình 1-6: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy S (MVA) 517,647 500 465,882 465,882 450 414,118 SNM 400 379,173 SVHT 358,399 350 338,775 323,659 300 362,737 358,314 354,825 338,860 320,170 318,002 322,423 250 243,126 PhÇn I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 217,845 199,240 200 150 100 50 217,930 222,352 226,690 222,267 Đồ án tốt nghiệp 203,662 201,493 197,072 1.3 Chọn phơng pháp nối dây: Qua kết tính toán cân công suất ta nhận thấy nhiệm vụ nhà máy thiÕt kÕ STcung cÊp ®iƯn cho hƯ thèng ®iƯn qua lới điện 220kV cung cấp cho phụ tải cấp điện áp 110kV 220 kV Nh ta đa số nhận xét xây dựng phơng án nối dây nh sau: - Giả sử phụ tải địa phơng lấy điện từ đầu cực máy phát Vậy tổ trích lợng điện: 50,403 S UF 54,910 57,079 59,248 21,687 48,235 50,488 2 = =10,844 (MVA) max 21,687 Khi lợng điệnSTD cấp cho phụ tải địa phơng 19,518chiếm: 17,349 SUF 15,181 S max UF 100 SdmF = 17,349 54,825 19,518 52,656 17,349 21 ,687 100 =8,379( % )