(Luận văn) tính toán cung cấp điện cho nhà máy nhiệt điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - lu an va n ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP gh tn to p ie NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP d oa nl w nf va an lu Sinh viên : Bùi Tiến Đạt z at nh oi lm ul Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Đoàn Phong z m co l gm @ an Lu Hải Phòng -2021 n va ac th si BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - TÍNH TỐN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY lu NHIỆT ĐIỆN an n va to gh tn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY p ie NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP d oa nl w nf va an lu lm ul Sinh viên thực hiện: Bùi Tiến Đạt z at nh oi Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Đoàn Phong z m co l gm @ an Lu Hải Phòng - 2021 n va ac th si BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu Sinh viên : Bùi Tiến Đạt - MSV : 1712102001 Lớp : DC 2101 lm ul Ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp z at nh oi Tên đề tài : Tính tốn cung cấp điện cho nhà máy nhiệt điện z m co l gm @ an Lu n va ac th si NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1.Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để tính tốn lu ………………………………………………………………………………… an ………………………………………………………………………………… n va ………………………………………………………………………………… tn to ………………………………………………………………………………… gh 3.Địa điểm thực tập tốt nghiệp p ie ………………………………………………………………………………… d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên : Nguyễn Đoàn Phong Học hàm, học vị : Thạc sỹ Cơ quan công tác : Trường Đại học quản lý công nghệ Hải Phòng Nội dung hướng dẫn: ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… lu an n va ………………………………………………………………………… gh tn to Đề tài tốt nghiệp giao ngày tháng năm 2021 p ie Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 31 tháng 12 năm 2021 nl w Đã giao nhiệm vụ ĐTTN d oa Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Giảng viên hướng dẫn nf va an lu Sinh viên lm ul Bui Tiến Đạt ThS Nguyễn Đồn Phong z at nh oi Hải Phịng, ngày năm 2021 tháng z m co l gm @ TRƯỞNG KHOA an Lu n va ac th si PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP Họ tên giảng viên: Nguyễn Đồn Phong Đơn vị cơng tác: Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Họ tên sinh viên: Bùi Tiến Đạt Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp Nội dung hướng dẫn : Toàn đề tài Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp lu an n va tn to p ie gh Đánh giá chất lượng đồ án/khóa luận ( so với nội dung yêu cầu liệu ) d oa nl w đề nhiệm vụ Đ.T.T.N, mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số lu nf va an lm ul z at nh oi Ý kiến giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp Được bảo vệ Không bảo vệ Điểm hướng dẫn z gm @ co l Hải Phòng, ngày tháng năm 2021 m Giảng viên hướng dẫn an Lu ( ký ghi rõ họ tên) n va ac th si PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Họ tên giảng viên ……………………………………………………… Đơn vị công tác: Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Đề tài tốt nghiệp: Phần nhận xét giảng viên chấm phản biện lu an va n gh tn to Những mặt hạn chế p ie w oa nl d Không bảo vệ Điểm hướng dẫn nf va Được bảo vệ an lu Ý kiến giảng viên chấm phản biện z at nh oi lm ul Hải Phòng, ngày tháng năm 2021 Giảng viên chấm phản biện (ký ghi rõ họ tên) z m co l gm @ an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si TÍNH TỐN PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN - CHƯƠNG I :KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN - 1.1 Giới thiệu chung nhà máy nhiệt điện - CHƯƠNG - TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT - CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN - II TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT - Đồ thị phụ tải điện áp máy phát (phụ tải địa phương) - Đồ thị phụ tải trung áp - - lu Đồ thị phụ tải toàn nhà máy - - an Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy - - n va Đồ thị công suất phát hệ thống - CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN - 10 - gh tn to CHƯƠNG III - 10 I ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN - 10 - ie p Phương án - 11 - w Phương án - 12 - oa nl II TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHƯƠNG ÁN - 13 - d 1.1 Chọn máy biến áp - 13 - lu an 1.2 Phân bố công suất cho máy biến áp - 14 - nf va 1.3.Kiểm tra khả tải máy biến áp - 14 1.4.Tính dịng điện cưỡng mạch chọn kháng điện phân đoạn- 17 lm ul - z at nh oi CHƯƠNG IV - 22 TÍNH TỐN DỊNG ĐIỆN NGẮN MẠCH - 22 I CHỌN CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN - 22 - z II CHỌN CÁC ĐIỂM ĐỂ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH - 22 - @ l gm III TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN ĐÃ CHỌN 23 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN - 23 - co m 1.1.Lập sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch điểm N1 - 25 - an Lu 1.2.Lập sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch N2 - 26 1.3.Lập sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch N3 - 28 - n va 1.4.Lập sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch N4 - 31 - ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si 1.5.Lập sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch N5 - 32 1.6.Lập sơ đồ thay tính toán ngắn mạch N'5 - 32 1.7.Tính dịng ngắn mạch điểm N6 - 36 CHƯƠNG V - 38 TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT - 38 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU - 38 I CHỌN HÌNH THỨC THANH GĨP Ở CÁC CẤP ĐIỆN ÁP - 38 II TÍNH TỐN KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN - 38 PHƯƠNG ÁN - 38 PHƯƠNG ÁN - 41 Tính vốn đầu tư cho phương án - 43 1.3.Tính vốn đầu tư phương án - 43 - lu 2.3.Tính vốn đầu tư cho phương án - 44 - an III SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU - 46 - n va CHƯƠNG VI - 48 - tn to CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN - 48 - gh I CHỌN THANH DẪN CỨNG CHO MẠCH MÁY PHÁT ĐIỆN - 48 - p ie 1.Chọn tiết diện dẫn cứng cho mạch máy phát - 48 - 2.Kiểm tra ổn định nhiệt - 49 - nl w 3.Kiểm tra ổn định động - 49 - oa II.CHỌN SỨ ĐỠ THANH DẪN CỨNG MẠCH MÁY PHÁT ĐIỆN - 51 - d 1.Điều kiện chọn sứ ( đặt nhà ) - 51 - lu nf va an 2.Kiểm tra ổn định động - 51 III.CHỌN THANH DẪN MỀM - 51 - lm ul 1.Chọn dẫn mềm làm góp cấp điện áp 220kV - 52 IV.CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG - 56 - z at nh oi 1.Chọn máy biến điện áp (BU) - 56 Cấp 0,5 - 58 2.Chọn máy biến dòng điện (BI) - 58 - z @ Tổng cộng - 59 - l gm V.CHỌN CÁP VÀ KHÁNG ĐIỆN CHO PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG - 60 1.Chọn cáp - 61 - co m 2.Chọn kháng điện - 62 - an Lu CHƯƠNG VII - 64 CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG - 64 - n va Chọn máy biến áp tự dùng cấp - 65 - ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 57 - Ta phải phân bố đồng hồ điện phía thứ cấp đồng cho hai BU tương ứng bảng sau : Tên đồng hồ Ký hiệu lu Vôn kế Э2 Oát kế д 341 Oát kế phản kháng д 342/1 Oát kế tự ghi д 33 Tần số kế д 340 Công tơ tác dụng И 670 Công tơ phản kháng И 672 Tổng cộng Biến điện áp pha AB có : ` an va n S2 = Phụ tải BU pha AB W (P) VAr(Q) 7,2 1,8 1,8 8,3 0,66 1,62 0,66 1,62 20,42 3,24 Phụ tải BU pha BC W (P) VAr(Q) 1,8 1,8 8,3 6,5 0,66 1,62 0,66 1,62 19,72 3,24 20,422 + 3,242 = 20,675 VA to 20,42 = 0,988 20,675 gh tn cos = p ie Biến điện áp pha BC có : cos = oa nl w S2 = 19,722 + 3,242 = 19,984 VA 19,72 = 0,987 19,984 d Ta chọn BU cho cấp điện áp 10,5 kV có thơng số : lu Điện áp định mức (V) nf va lm ul (kV) Cuộn sơ cấp 10 10000/ Cuộn thứ cấp Cấp 0,5 Cấp 75 150 z at nh oi HOM − 10 Công suất định mức (VA) an Kiểu BU Cấp điện áp 100/ z ➢ Chọn dây dẫn nối BU dụng cụ đo lường : @ l gm - Tiết diện dây dẫn chọn cho tổn thất điện áp khơng vượt q 0,5% điện áp định mức thứ cấp có cơng tơ 0,3% khơng có cơng tơ m co - Để đảm bảo độ bền cơ: tiết diện tối thiểu dây dẫn 1,5 mm2 dây đồng 2,5 mm2 dây nhôm không nối với dụng cụ đo điện Và 2,5 mm2 dây đồng mm2 dây nhôm nối với dụng cụ đo điện Tính dịng điện dây dẫn : an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 58 Ia = S ab U ab = 20,675 100 = 0,207 A Ic = S bc U bc = 19,984 100 = 0,2 A Để đơn giản ta coi Ia = Ic = 0,2 A cosab = cosbc = Như dòng điện Ib = Ia = 0,2 = 0,34 A Điện áp giáng dây a b : U = ( I a + Ib ) r = ( I a  l + Ib ) S Giả sử khoảng cách từ dụng cụ đo đến BU l = 50 m, bỏ qua góc lệch pha Ia Ib Vì mạch có công tơ nên U = 0,5% tiết diện dây dẫn phải chọn : lu an S  va Ia + Ib 0,34 + 0,2  l = 0,0175 50 = 0,945 mm U 0,5 n Theo tiêu chuẩn độ bền học ta lấy dây dẫn dây đồng có tiết diện S = 1,5mm2 dây dẫn không nối với dụng cụ đo điện có tiết diện S = 2,5mm2 dây dẫn nối với dụng cụ đo điện gh tn to p ie b)Chọn BU cho cấp điện áp 110kV 220kV d oa nl w Phụ tải thứ cấp BU phía 110kV 220kV thường cuộn dây điện áp đồng hồ Vơnmét có tổng trở tương đối lớn nên cơng suất thường nhỏ khơng cần tính phụ tải thứ cấp Tiết diện dây dẫn thường chọn cho đảm bảo độ bền học nf va an lu Nhiệm vụ BU cấp điện áp kiểm tra cách điện đo lường điện áp ta chọn ba biến điện áp pha đấu Y0/Y0 Ta chọn BU có thông số sau : lm ul z at nh oi Loại BU Điện áp định mức cuộn dây (V) Sơ cấp Thứ cấp z Cấp điện áp (kV) Công suất theo cấp xác (VA) 100/ HK − 220 − 58 220 220000/ 100/ 400 l gm 600 2000 600 2000 m 110000/ Cấp co 110 @ HK − 110 − 58 Cấp 0,5 400 Công suất max (VA) an Lu 2.Chọn máy biến dòng điện (BI) n va Máy biến dòng điện chọn theo điều kiện sau : ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 59 - - Sơ đồ nối dây kiểu máy : sơ đồ nối dây tuỳ thuộc vào nhiệm vụ máy biến dòng điện Kiểu biến dịng điện phụ thuộc vào vị trí đặt - Điện áp định mức : UđmBI  Uđmmạng - Dòng điện định mức sơ cấp : IđmSC  Icb - Cấp xác BI chọn phù hợp với yêu cầu dụng cụ đo Phụ tải thứ cấp BI chọn tương ứng với cấp xác BI có phụ tải định mức ZđmBI Để đảm bảo độ xác yêu cầu tổng phụ tải thứ cấp (Z2) kể tổng trở dây dẫn khơng vượt ZđmBI Z2 = Zdc + Zdd  ZđmBI Trong : Zdc tổng phụ tải dụng cụ đo Zdd tổng trở dây dẫn nối từ BI đến dụng cụ đo lu a)Chọn biến dòng cho cấp điện áp máy phát 10,5kV an Từ sơ đồ nối dây dụng cụ đo lường vào BI ta xác định phụ tải thứ cấp BI pha sau : n va Tên dụng cụ đo lường d oa nl w Am pe mét Oát kế tác dụng Oát kế tự ghi Oát kế phản kháng Công tơ tác dụng Công tơ phản kháng nf va an lu Э 302 д 341 д 33 д 324/1 И 670 И 672 z at nh oi lm ul Tổng cộng Phụ tải thứ cấp (VA) a B c 1 5 − 10 10 − 5 − 2,5 2,5 − 2,5 2,5 Ký hiệu p ie gh tn to STT 26 26 - Điện áp định mức BI : UđmBI  Uđmmạng = 10,5 kV z - Dòng điện định mức sơ cấp : IđmSC  Icb = 4,33 kA gm @ - Cấp xác : 0,5 ( mạch thứ cấp có cơng tơ ) an Lu ➢ Chọn dây dẫn nối từ BI đến dụng cụ đo: m Với cấp xác 0,5 ta có ZđmBI = 1,2  co l Vậy từ điều kiện ta chọn BI cho cấp điện áp máy phát loại : TПШ−10 có thơng số : Uđm = 10,5 kV ; IđmSC = 5000A ; IđmTC = 5A n va Giả thiết khoảng cách từ BI đến dụng cụ đo l = 30m Vì biến dịng mắc pha nên chiều dài tính tốn : ltt = l = 30m ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 60 - Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha a ( pha c ) : Z dc = S dc 26 = = 1,04  I dmTC Để đảm bảo độ xác tổng phụ tải thứ cấp (Z2) kể tổng trở dây dẫn không vượt ZđmBI : Z2 = Zdc + Zdd  ZđmBI = 1,2   Z dd  Z dmBI − Z dc = 1,2 − 1,04 = 0,16 Z dd  Rdd = l S  l  S = Rdd  0,16 0,0175.30 = 3,28 mm 0,16 Vậy ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện S = 4mm2 lu an - Máy biến dịng chọn khơng cần phải kiểm tra ổn định động định điều kiện ổn định động dẫn mạch máy phát va n Ta có IđmSC = 5000A > 1000A BI chọn không cần kiểm tra ổn định nhiệt tn to gh b)Chọn biến dòng cho cấp điện áp 110kV 220kV p ie BI chọn theo điều kiện : w - Điện áp định mức BI : UđmBI  Uđmmạng oa nl - Dòng điện định mức sơ cấp : IđmSC  Icb d Với cấp điện áp 110kV ta có Icb = 330 A an lu Với cấp điện áp 220kV ta có Icb = 354 A nf va Ta chọn BI có thông số bảng sau : Uđm Icb Loại BI Uđm kV 34,6/3 400 Phụ tải iđđm (kA) () 60/1 400 0,5 1,2 145 0,5 24-48 m co l 75 Cấp Sơ Thứ xác cấp cấp gm 110 Iđm (A) @ 110 330 THД-110M 110 220 354 TH220-3T 220 Bội số ổn định nhiệt z (kV) (A) Bội số ổn định động z at nh oi lm ul Thơng số tính tốn an Lu V.CHỌN CÁP VÀ KHÁNG ĐIỆN CHO PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 61 - 1.Chọn cáp Theo yêu cầu thiết kế phụ tải cấp điện áp Udm = 10kV, Pmax = 40MW, cos = 0,84 bao gồm đường dây cáp kép x 4MW đường dây cáp đơn x MW a)Chọn tiết diện cáp kép Mỗi đường dây cáp kép có S = 4,762MVA Ta tính dịng điện làm việc bình thường sau : S = I lvbt 4,762 = U dm 10 = 0,137 kA 24 365 Tmax = P.t i PUF max i = 365 40 ( 33,333 + 47,619 + 38,095 + 30,952.4 ) = 8255,8985 h Tra bảng với cáp lõi nhơm Tmax = 8255,8985 h ta có Jkt =1,2A/mm2 lu  S kt = an I lvbt 0,137 10 = = 114,167 mm J kt 1,2 n va to Tra bảng chọn cáp ba lõi nhơm có cách điện giấy tẩm dầu, nhựa thơng chất dẻo khơng cháy, vỏ chì, đặt đất ( nhiệt độ đất tođ = 15oC ) ta : ie gh tn S = 150mm2 ; Uđm = 10 kV ; Icp = 275 A p ➢ Kiểm tra cáp kép chọn theo điều kiện phát nóng : nl w Điều kiện : k qtsc k1.k2.Icp  Icb = 2Ilvbt oa Trong : kqtsc - hệ số tải cố, kqtsc = 1,3 d k1 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, k1 = 0,882 lu nf va an k2 - h ệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song, k2 = 0,92 Thay vào điều kiện ta : lm ul 1,3.0,882.0,92.275 = 290,09 A > Icb = 2.137 = 274 A z at nh oi Như cáp chọn đảm bảo điều kiện phát nóng cho phép b)Chọn tiết diện cáp đơn Mỗi đường dây cáp đơn có S = 3,571 MVA Ta tính dịng điện làm việc bình U dm = 3,571 10 = 0,206 kA co l I lvbt 0,206.10 = = 171,667 mm J kt 1,2 gm  S kt = S @ I lvbt = z thường sau: m Tra bảng chọn cáp ba lõi nhơm có cách điện giấy tẩm dầu, nhựa thông chất dẻo không cháy, vỏ chì, đặt đất ( nhiệt độ đất t ođ = 15oC ) ta : an Lu n ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong va S = 185mm2 ; Uđm = 10 kV ; Icp = 310 A SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 62 - ➢ Kiểm tra cáp đơn chọn theo điều kiện phát nóng : Điều kiện : k1.k2.Icp  Ilvbt Trong : k1 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, k1 = 0,882 k2 - h ệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song, k2 = 0,92 Thay vào điều kiện ta : 0,882.0,92.310 = 251,546 A > Ilvbt = 206 A Như cáp chọn đảm bảo điều kiện phát nóng cho phép lu an n va 2.Chọn kháng điện Kháng điện đầu đường dây phụ tải địa phương chọn theo điều kiện sau : - Điện áp : UdmK  Udm.mạng=10kV - Dịng điện : IdmK  IcbK Trong : IcbK dòng điện cưỡng qua kháng, tính phụ tải địa phương lớn cố kháng PUF max 3U dm cos  40 = 3.10,5.0,84 = 2,618 kA gh tn to Ta có : I cbK = ie Ta chọn kháng điện kép có cuộn dây nhơm : PbAC-10-2x1500-8 có : p IđmK = 1500 A XK lu XHT d oa nl w - Điện kháng XK% : Để tính điện kháng XK% ta lập sơ đồ thay sau : XC1 MC1 XC2 MC2 nf va an N6 N8 I cb1 5,5 = = 0,073 I N 75,617 z at nh oi lm ul Trong : X HT = N7 Cáp có tiết diện SC1 = 150mm2 lõi nhơm ta có dịng ổn định nhiệt cáp là: S1 C 150 90 0,7 = 16135,586 A = 16,136kA gm với C hệ số phụ thuộc vật liệu cáp ( C = 90 ) @ t1 = z I nhC1 = an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong m I cb1 5,5 = = 0,341 I nhC1 16,136  X K = X  − X HT = 0,341 − 0,073 = 0,268 I 1,5 Vậy : X K % = X K dmK 100 = 0,268 100 = 7,309 % I cb1 5,5 Mặt khác ta có: X  = X HT + X K = co l t1 thời gian cắt máy cắt : t1 = t2 + t = 0,5 + 0,2 = 0,7s SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 63 - Ta chọn kháng điện kép có cuộn dây nhơm : PbAC-10-2x1500-8 có : IđmK = 1500 A; XK%=8%; UdmK=10kV; k=0,63 ➢ Kiểm tra kháng điện chọn Điện kháng dạng tương đối kháng chọn là: XK = XK% I cb 5,5 = 0,08 = 0,293 I dmK 1,5 Khi ngắn mạch điểm N7 sơ đồ ta có dịng ngắn mạch là: I N7 = I cb 5,5 = = 15,014 kA X HT + X K 0,073 + 0,293 lu Như kháng điện chọn hạn chế dòng ngắn mạch N7 thoả mãn điều kiện: IN7 < InhC1 = 16,136 kA an n va Vậy kháng điện chọn đạt yêu cầu kỹ thuật p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 64 - CHƯƠNG VII CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG Điện tự dùng phần điện không lớn lại giữ phần quan trọng trình vận hành nhà máy điện, đảm bảo hoạt động nhà máy : chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu, bơm nước tuần hồn, quạt gió, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu liên lạc Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện chia làm hai phần : - Một phần cung cấp cho máy công tác đảm bảo làm việc lò tua bin tổ máy - Phần cung cấp cho máy công tác phục vụ chung khơng liên quan trực tiếp đến lị tuabin lại cần thiết cho làm việc nhà máy Ta chọn sơ đồ tự dùng theo nguyên tắc kinh tế đảm bảo cung cấp điện liên tục, nhà máy điện thiết kế ta dùng hai cấp điện áp tự dùng 6,3 kV 0,4 kV lu Nguồn cung cấp cho hệ thống tự dùng máy phát nhà máy hệ thống an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z gm @ m co l Hình 19: Sơ đồ điện tự dung sơ nhà máy điện an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 65 - Chọn máy biến áp tự dùng cấp Các máy có nhiệm vụ nhận điện từ 10,5 kV cung cấp cho phụ tải tự dùng cấp điện áp 6,3 kV phần lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4 kV Công suất định mức máy biến áp tự dùng cấp chọn sau : S dmB1  S Fdm = S TD max n Trong :  hệ số % tự dùng n số máy phát nhà máy  S dmB1  S TD max 14,85 = = 4,95 MVA n Tra tài liệu ta chọn máy biến áp loại TMHC − 6300 có thơng số sau lu an UđmC UđmH (kV) (kV) TMHC − 6300 10,5 6,3 n va Loại máy biến áp SđmB P0 PN (kVA) (kW) (kW) I0 % 0,9 46,5 gh tn to 6300 UN% p ie * Máy biến áp dự trữ : chọn phù hợp với mục đích chúng : máy biến áp dự trữ phục vụ để thay máy biến áp công tác sửa chữa Công suất máy biến áp dự trữ chọn sau : w oa nl S dmBdt  1,5 STD max 14,85 = 1,5 = 7,425MVA n d Tra tài liệu ta chọn máy biến áp dự trữ loại TДHC − 10000 có thơng số sau : TДHC − 10000 10,5 (kV) UđmH (kV) SđmB 6,3 P0 PN (kVA) (kW) (kW) lm ul UđmC nf va an lu Loại máy biến áp 10000 12,3 UN% I0 % 14 0,8 85 z at nh oi z Chọn máy biến áp tự dùng cấp Các máy biến áp tự dùng cấp dùng để cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp 0,4 kV chiếu sáng Công suất loại phụ tải thường nhỏ nên công suất máy biến áp thường chọn loại máy có cơng suất từ 630-1000 kVA Loại lớn thưịng khơng chấp nhận giá thành lớn dịng ngắn mạch phía 0,4kV lớn Công suất máy biến áp tự dùng cấp chọn sau : m co l gm @ STD max 14,85 = (10  15)% = (495  742,5) kVA n n va Vậy ta chọn loại máy biến áp TM-1000 có thơng số sau : an Lu S dmB  (10  15)% ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 66 - Loại máy biến áp TM -1000 Điện áp (kV) cuộn cao cuộn hạ 0,4 SđmB (kVA) 1000 Tổn thất (kW)  Po  PN 2,1 12,2 UN% Io % 5,5 1,4 3.Chọn máy cắt phía điện áp cao máy biến áp tự dùng cấp Chọn tương tự với máy cắt cấp điện áp 10,5 kV lựa chọn chương IV Tức loại máy cắt 8FG10 Cấp Đại lượng tính tốn Đại lượng định mức điện áp Loại Icb IN Ixk Uđm Iđm Icắt đm Iđđm (kV) máy cắt (kA) (kA) (kA) (kV) (kA) (kA) (kA) 10,5 75,617 192,489 8FG10 12 12,5 80 225 lu an n va 3.Chọn máy cắt phía hạ áp máy biến áp tự dùng cấp Để chọn máy cắt điện trường hợp ta tính dịng ngắn mạch góp phân đoạn 6,3 kV ( điểm N7 ) để chọn máy cắt Ta có sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch sau: p ie gh tn to 6,3kV XB1 nl w EHT N6 XHT d oa N7 an lu Máy cắt chọn theo điều kiện sau: IđmMC  Icb nf va UđmMC  Uđmmạng ; iđđm  ixk lm ul I2nh tnh  BN Icđm  I” z at nh oi Trong chương ngắn mạch ta tính dịng ngắn mạch để chọn khí cụ điện mạch tự dùng : IN6 = IN5 + IN5’ = 75,617 kA I cb1 5,5 = = 0,073 I N6 75,617 l Điện kháng máy biến áp tự dùng cấp : gm @ X HT = z Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N6 : m an Lu n va Vậy dòng ngắn mạch điểm N7 : co UN % S cb 100 = = 1,27 100 S dmB1 100 6,3 X  = X HT + X B1 = 0,073 + 1,27 = 1,343 X B1 = ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 67 I N" = I cb S cb = = X 3U tb X  100 3.6,3.1,343 = 6,824 kA Dịng xung kích điểm ngắn mạch N7 : i xkN = 1,8 6,824 = 17,37 kA Ta chọn máy cắt 8BM20 có thơng số kỹ thuật sau : Loại máy cắt Uđm(kV) Iđm(A) Icđm (kA) iđđm (kA) Inh/tnh (kA/s) 8BM20 7,2 1250 25 63 20/4 Máy cắt chọn có : Iđm = 1250A > 1000A lu iđđm = 63kA > ixk = 17,37kA Do không cần kiểm tra ổn định động ổn định nhiệt an n va tn to 4.Hệ Thống Điện Tự Dùng Một Chiều p ie gh Trong nhà máy thủy điện hệ thống điện tự dùng chiều có nhiệm vụ đảm bảo cung cấp điện cho hệ thống điều khiển, bảo vệ rơle, liên lạc Ngoài hệ thống điện d oa nl w tự dùng chiều làm nhiệm vụ nguồn dự phòng cho nhà máy xảy cố máy phát dừng làm việc, nguồn điện dự phòng lấy từ lưới điện địa phương 35 KV bị cố máy phát điện dự phòng chưa hoạt động nf va an lu Hệ thống điện tự dùng chiều sử dụng điện áp 220 VDC chỉnh lưu từ nguồn điện xoay chiều 380VAC hệ thống ắc quy dự phịng 2VDC, 600Ah/1 bình lm ul z at nh oi • Sơ đồ hệ thống tư dùng chiều: • Lựa chọn thiết bị chiều z m co l gm @ Các thiết bị chiều đồng hồ đo điện áp, đo dòng điện, biến đổi dịng điện, điện áp, thiết bị đóng cắt át tơ mát, cầu chì, dây dẫn, lựa chọn cho phù hợp với cấp điện áp chiều dòng điện chiêu chạy mạch Việc lựa chọn thiết bị phải đảm bảo cho thiết bị làm việc với phụ tải dài hạn thiết bị đóng cắt bảo vệ mạch điện có cố ngắn mạch xảy an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 68 - Sơ đồ hệ thống tư dùng chiều Tủ phân phối tự dùng xoay chiều Buồng ắc quy Thiết bị kiểm tra ắc Ắc quy lu Bảo vệ nguồn vào 380VAC an n va Tủ nạp ie gh tn to Cầu chì p Thanh phụ nạp ắc quy Thanh làm việc d oa nl w nf va an lu lm ul z at nh oi PP chiều Dự phòng PP1 chiều PP1 chiều Tủ điều Nguồn máy phát máy phát khiển khởi động dùng chung kích từ máy phát z m co l gm @ an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 69 KẾT LUẬN CHUNG Để thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện với công suất tổ máy phụ tải cấp điện áp, bảng biến thiên công suất phụ tải mà đề cho, em tiến hành thực bước từ việc tính tốn cân cơng suất, vạch phương án nối dây cho nhà máy, tính tốn so sánh kinh tế kỹ thuật để tìm phương án tối ưu lựa chọn thiết bị cho nhà máy Phần điện nhà máy nhiệt điện mà em vừa tinh toán thỏa mãn yêu cầu đề bài, yêu cầu tính kỹ thuật tính kinh tế, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 70 - Lời cảm ơn Sau tháng tìm hiểu nghiên cứu hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Đoàn Phong em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài : “Tính tốn cung cấp điện cho nhà máy nhiệt điện” thời gian quy định Tuy nhiên kiến thức hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi sai xót q trình làm Vì em mong thầy bạn lớp góp ý để đề tài em hoàn hảo lu Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths.Nguyễn Đoàn Phong an học tập trường em xin chân thành cảm ơn tất thầy giáo n va tận tình hướn dẫn giúp đỡ em để em hoàn thành đồ án Trong thời gian to gh tn môn Điện dạy dỗ em để em có kiến thức ngày hơm p ie Đó tảng giúp em thực đồ án tốt nghiệp cho nl w công việc sau d oa Em xin chân thành cảm ơn thầy ! an lu Hải phòng , ngày tháng năm 2021 nf va Sinh viên thực lm ul Bùi Tiến Đạt z at nh oi z m co l gm @ an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si - 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV Tác giả: Ngô Hồng Quang ĐHBK Hà Nội Hệ thống cung cấp điện Tác giả: Trần Quang Khánh Ngắn mạch hệ thống điện Tác giả: GS.TS Lã Văn Út Nhà máy thủy điện Tác giả: - Lã Văn Út lu - Dương Quốc Thông an n va - Ngô Văn Chương Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp gh tn to Tác giả: PGS - Nguyễn Hữu Khái p ie Cung cấp điện d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th GVHD TS: Nguyễn Đoàn Phong SVTH: Bùi Tiến Đạt Lớp Dc2101 si