Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện lời nói đầu Trong năm gần đây, với sách kinh tế mới, Đảng nhà nớc ta trọng đẩy mạnh công nghiệp hóa đại hóa đất nớc Cùng với phát triển mạnh mẽ nghành công nghiệp, nghành lợng Việt Nam đà có bớc tiến vợt bậc, xứng đáng với vai trò mịi nhän vµ then chèt nỊn kinh tÕ Cïng với việc xây dựng thành công đờng dây tải điện Bắc Nam số công trình lớn khác, hệ thống điện nớc ta đà bớc đợc cải tạo, nâng cấp Xuất ngày nhiều nhà máy điện trạm biến áp phân phối điện, sản lợng nh chất lợng điện ngày đợc nâng cao Do địa hình nớc ta có nhiều đồi núi sông lớn nên ta xây dựng nhà máy thủy điện Nhà máy thủy điện đem lại lợi ích không nhỏ kinh tế nh kỹ thuật Tuy nhiên, xây dựng nhà máy thủy điện lại cần vốn đầu t kinh tế lớn thời gian xây dựng kéo dài nhiều năm Do đó, để theo kịp tốc độ phát triển kinh tế, để đáp ứng nhu cầu trớc mắt điện ta cần thiết phải xây dựng nhà máy nhiệt điện : có vốn đầu t hơn, thời gian xây dựng nhanh Việc giải đắn vấn đề kinh tế kỹ thuật đem lại lợi ích không nhỏ cho kinh tế hệ thống điện.Trong bối cảnh đó, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện tính toán chế độ vận hành tối u không nhiệm vụ mà củng cố toàn diện mặt kiến thức sinh viên nghành hệ thống điện trớc xâm nhập thực tế Em xin chân thành cảm ơn PGS TS Đào Quang Thạch thầy cô giáo môn hệ thống điện tr- Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện ờng ĐHBK HN đà tận tình hớng dẫn em thời gian vừa qua để em hoàn thành đồ án Hà Nội ngày tháng năm 2005 Sinh viên thực Chơng I tính toán cân công suất chọn phơng án nối dây Đất nớc ta đà phát triển mạnh theo đờng công nghiệp hoá, đại hoá, điện đóng vai trò quan trọng thiếu trình phát triển đất nớc Số hộ dùng điện lợng điện tiêu thụ không ngừng thay đổi tăng nhanh chóng Do vậy, để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tiêu kinh tế ngời ta sử dụng phơng pháp thống kê, lập nên đồ thị phụ tải để từ lựa chọn phơng thức vận hành, sơ đồ nối điện hợp lý Trong nhiệm vụ thiết kế, ngời ta thờng cho đồ thị phụ tải hàng ngày cấp điện áp hệ số công suất phụ tải tơng ứng, có cho đồ thị phụ tải hàng ngày toàn nhà máy Dựa vào đồ thị phụ tải cấp điện áp mà xây dựng đồ thị phụ tải tổng toàn nhà máy, phần phụ tải hộ tiêu thụ cấp điện áp, phụ tải phát hệ thống, có phụ tải tự dùng nhà máy Công suất tự dùng nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố (dạng nhiên liệu, áp lực ban đầu, loại tuabin công suất chúng, loại truyền động đối Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện với máy bơm cung cấp.v v ) chiếm khoảng 8% tổng điện phát Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy thờng vẽ theo công suất biểu kiến S (MVA) để có đợc độ xác hệ số công suất phụ tải cấp điện áp thờng khác Nh vậy, dựa vào đồ thị phụ tải cấp điện áp tiến hành tính toán phụ tải cân công suất toàn nhà máy theo thời gian hàng ngày 1.1 chọn máy phát điện: Nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy, công suất máy : 100 MW - Chọn máy phát điện đồng tuabin có thông số sau : Loại máy phát TB-1002 Thông số định mức n v/ph 3000 S MVA 117,6 P MW 100 U KV 10,5 cos 0,85 I KA 6,47 Điện kháng tơng đối Xd Xd Xd 0,18 0,26 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất : Ta xây dựng đồ thị phụ tải cấp ®iƯn ¸p, ta cã : P(t ) P(t ) P %(t ) P 0 ( t )= 100 S ( t ) = P ( t ) = P max P max Cos ϕ 100 ; Trong : - 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 Phụ tải điện áp máy phát (địa phơng) : Uđm = 10 KV ; Pmax = 14 MW ; Cos = 0,86 Gåm : đờng dây kép MW; 1,79 Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện - Ta có bảng phụ tải : t(h) công suất P % (t) S (t) (MVA) 0–8 - 14 14 - 20 20 - 24 70 11,4 100 16,28 80 13,02 70 11,4 - Đồ thị phụ tải địa phơng : S (MVA) 16,28 13,02 11,4 11,4 t(h) 14 Phụ tải điện áp trung : Uđm = 110 KV ; Pmax = 70 MW 0,87 ; P (t )= P %(t ) P max 100 ; S ( t )= 20 ; 24 Cos = P(t ) P % Pmax = Cos ϕ 100 Cos ; Gồm : đờng dây kép 25 MW; - Kết tính toán cân công suất phụ tải trung áp : (h) công suất P % (t) S (t) (MVA) t 0–6 - 12 12 - 18 18 - 24 80 64,37 70 52,32 100 80,46 70 56,32 Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện - Đồ thị phụ tải trung ¸p : S (MVA) 80,46 169,41 t(h) 24 56,32 56,32 12 18 Phụ tải toàn nhà máy : PNMmax = P®m = n.P®mF = 3.100 = 300 (MW) SNMmax = S®m = n.S®mF = 3.117,65 = 352,95 (MVA) Cos = 0,85 P(t ) Cos Ta có bảng tính toán cân công suất phụ tải toàn nhà máy : P (t )= P %(t ) P max 100 ; S ( t )= t (h) 0–8 c«ng suÊt P % (t) 90 P (t) (MW) 270 S (t) (MVA) 317,65 - Đồ thị phụ tải toàn nhà máy : S (MVA) - 18 18 - 24 100 240 352,95 80 240 282,35 Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện 329,41 t(h) 235,95 282,35 18 24 C«ng suÊt tù dïng : - Xác định phụ tải tự dùng nhà máy nhiệt ®iƯn theo c«ng thøc sau : S NM ( t ) S td (t) = S NMmax ( 0,4 + 0,6 S NM max ) ; - Trong ®ã : ®iĨm t S NMmax S td(t) : phơ tải tự dùng thời điểm t S NMmax : công suất đặt toàn nhà máy S NM(t) : công suất nhà máy phát thời : số phần trăm lợng điện tự dùng = 352,95 (MVA) ; Tự dùng nhà máy : = % ; - Tính toán theo công thức ta có bảng kết sau : công suất P% S NM (t) S td (t) t (h) - Đồ thị phơ t¶i tù dïng : S (MVA) 0–8 – 18 18 - 24 90 317,65 16,59 100 352,95 17,65 80 282,35 15,52 17,65 16,59 15,52 Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện 24 t(h) 18 Cân công suất toàn nhà máy công suất phát vào hệ thống : - Ta xác định công suất toàn nhà máy theo biểu thức : SNM(t) = S®f (t) + ST (t) + Std (t) + SHT (t) - Công suất phát vào hệ thèng : SHT (t) = SNM (t) – S®f (t) + ST (t) + Std (t) - Bảng tính toán cân công suất toàn nhà máy công suất phát vào hệ thống : t (h) công suất SNM(t) (MVA) 0–6 6–8 S®f (t) (MVA) 317,6 11,4 317, 65 11,4 ST (t) (MVA) 64,37 Std (t) (MVA) 16,59 SHT (t) (MVA) 225,2 56,3 16,5 233, 34 8– 12 12– 14 14– 18 18– 20 20– 24 352, 95 16,2 56,3 17,6 262, 352, 95 16,2 80,4 17,6 238, 56 352, 95 13,0 80,4 17,6 241, 87 282, 35 13,0 56,3 15,5 197, 48 282, 35 11,4 238,6 241,87 - Đồ thị phụ tải tổng hợp : S (MVA) 262,7 56,3 15,5 199, Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện 225,29 20 24 233,3 t(h) 197,5 12 14 199,1 18 1.3 Chọn phơng án nối dây: Đây khâu quan trọng thiết kế nhà máy Các phơng 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 toán phân bố công suất ta có nhận xét sau - Phụ tải địa phơng có : S đfmax= 16,28 MVA Víi: S ®mF = 117,65 MVA - Ta cã : S df max 16 , 28 = =0 , 138 S dmF 117 ,65 Công suất địa phơng cực đại (Sđfmax) 13,8 % công suất định mức phát (SđmF) Do sơ đồ nối điện góp điện áp máy phát - Ơ cấp điện áp 110kV 220kV có trung tính trực tiếp nối đất Do ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc cấp điện áp Hệ số có lợi MBATN : = 220110 =0,5 220 Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện Chơng II chọn máY biến áp tổn thất điện máY biến áp 2.1- Phơng án I : - Sơ đồ nối d©y : HT ST 110 KV F1 F3 F2 Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện 2.1.1 Chọn máy biến áp cho phơng án I: - Bộ máy phát điện máy biến áp hai cuộn dây : SđmB3 SđmF = 117,65 (MVA) - Bộ máy phát điện máy biến áp tự ngẫu : SdmTN ≥ S dmF α 117, 65=235 ( MVA ) 0,5 Ta cã : - B¶ng tham số máy biến áp cho phơng án I : SdmB =SdmB Uđm (KV) UN% Loại MBA Sđm MVA C T H TДЦ 125 121 _ ATДЦTH 250 230 12 10,5 CT _ 11 11 C-H 10,5 TH _ 32 20 P0 PN C-T C-H T-H 100 _ 400 _ 120 520 _ _ I 0% 0, 0, 2.1.2 Phân phối công suất : máy biến áp cuộn dây : + Các máy phát máy biến áp hai cuộn dây vận hành với phụ tải phẳng suốt năm : S B 3=S dmF − S td max =117 65−0 ,33×17 ,65=111, 82 ( MVA ) + Công suất truyền qua máy biến áp tự ngẫu : - C«ng st trun qua cn cao : S c(t) = S (t) - C«ng st trun qua cuén trung : HT S t(t) = S T(t) – S - C«ng st trun qua cn h¹ : S h(t) = S T (t) + S c(t) - Sau tính toán ta có Bảng phân phèi c«ng suÊt : B3