Phần điện trong nhà máy điện và tram biến áp

Mục lục Mục lục …………………………………………………………… Lời nói đầu………………………………………………………… Chương 1: Tính tốn phụ tải cân cơng suất 1.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy……………………………… 1.2 Phụ tải tự dùng nhà máy………… ……………….…….…5 1.3 Đồ thị phụ tải địa phương…………………………………….…5 1.4 Đồ thị phụ tải trung áp……………………………….………….6 1.5 Đồ thị phụ tải hệ thống…………………………………….…7 1.6 Nhận xét chung……………………………………………….…8 Chương 2: Lựa chọn sơ đồ nối điện nhà máy 2.1 Lựa chọn MBA cho phương án ……………………………11 2.2 Phân bố phụ tải cho MBA………………………………….13 2.3 Kiểm tra khả tải MBA………….………… 14 2.4 Tính tổn thất điện MBA…………….…………… 20 2.5 Tính dịng điện cưỡng …………………………………… 24 Chương 3: Tính dịng điện ngắn mạch 3.1 Phương án 1…………………………………………………….29 3.2 Phương án 2……………………… ………………………… 42 Chương 4: Tính tốn tiêu Kinh tế – Kĩ thuật Lựa chọn phương án tối ưu 4.1 Chọn máy cắt dao cách ly cho phương án …………….55 4.2 Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối …………… ………………60 4.3 Tính tốn kinh tế – kĩ thuật …………………………………….62 Chương 5: Chọn khí cụ điện dây dẫn 5.1 Chọn dẫn cứng ………………………………………… 67 5.2 Chọn dẫn mềm ………………………………………….69 Chương 6: Sơ đồ nối điện thiết bị tự dùng 6.1 Chọn MBA tự dùng cấp 1… ………………………………… 78 6.2 Chọn MBA dự trữ cấp ….…………………………………… 78 6.3 Chọn MBA tự dùng cấp 2… ………………………………… 79 6.4 Chọn máy cắt phía mạch 6,3 kV ……………………………… 80 6.5 Chọn áptômát cho phụ tải tự dùng cấp 0,4 kV ……………… …80 đại học bách khoa hà nội Lời nói đầu Trong phát triển khơng ngừng khoa hoc kỹ thuật,sự phát triển công nghiệp đời sống lượng điện đóng mơt vai trị hết sưc quan trọng.Chính việc thiết kế nhà máy điện vô cần thiết Đồ án môn học “Phần điện nhà máy điện tram biến áp” giải vấn đề Sau thời gian làm đồ án với lỗ lực thân, giúp đỡ tận tình thầy giáo khoa, bạn lớp Đặc biệt giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Nguyễn hữu Khái đến em hoàn thành đồ án Vì thời gian có hạn, với kiến thức hạn chế nên đồ án em khơng tránh thiếu sót Vì em mong nhận góp ý bổ sung thầy cô giáo bạn đông nghiệp để đồ án em ngày hoàn thiện Sinh viên: NGUYễN TUấN ANH Chương I đại học bách khoa hà nội tính tốn phụ tảI cân cơng suất Chất lượng điện yêu cầu quan trọng phụ tải Để đảm bảo chất lượng điện thời điểm , điện nhà máy phát điện phát phải hoàn toàn cân với lượng điện tiêu thụ ỏ hộ tiêu thụ kể tổn thất điện Vì điện có khả tích luỹ nên việc cân công suất hệ thống điện quan trọng Trong thực tế lượng điện tiêu thụ hộ dùng điện luôn thay đổi Việc nắm quy luật biến đổi tức tìm đồ thị phụ tải điều quan trọng việc thiết kế vận hành Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta lựa chọn phương án nối điện hợp lý , đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài dựa vào đồ thị phụ tải cịn cho phép chọn cơng suất máy biến áp phân bố tối ưu công suất tổ máy phát điện nhà máy phân bố công suất nhà máy điện với Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện nhiệt điện có tổng cơng suất đặt 400 MW gồm có máy phát điện kiểu thủy điện cung cấp cho phụ tải cấp điện áp máy phát, 110 KV nối với hệ thống cấp điện áp 220 KV Ta chọn máy phát điện loại CB-1500/170-96 có thơng số sau: SFđm PFđm (MVA) 75 (MW) 60 cosđm UFđm IFđm Xd’’ Xd’ Xd 0,8 (KA) 10,5 (KA) 4,125 0,146 0,22 1,169 Trong nhiệm vụ thiết kế cho đồ thị phụ tải nhà máy đồ thị phụ tải cấp điện áp dạng bảng theo phần trăm công suất tác đại học bách khoa hà nội dụng (Pmax) hệ số (costb) phụ tải tương ứng từ ta tính phụ tải cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau: S( t)= P % Pmax 100 cosϕ tb Trong : S(t) : Cơng suất biểu kiến phụ tải thời điểm t tính (MVA) P% : Cơng suất tác dụng thời điểm t tính phần trăm công suất cực đại Pmax : Công suất phụ tải cực đại tính (MW) costb :Hệ số cơng suất trung bình phụ tải 1-1.Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Nhiệm vụ thiết kế cho nhà máy gồm tổ máy phát thủy điện có : PFđm =MW , cos= 0,8 Do cơng suất biểu kiến tổ máy : S Fdm = PFdm 60 = =75 cosϕdm 0,8 MVA Tổng cơng suất đặt tồn nhà máy là: PNMđm = 4PFđm = 4.60= 240 MW SNMđm = 4SFđm= 4.75 = 300 MVA Từ đồ thị phụ tải nhà máy điện tính cơng suất phát nhà máy thời điểm là: S NM = (t ) P NM ( t) cos ϕ dm với PNM ( t)= PNM % 100 P NMdm Kết tính toán cho bảng 1-1 đồ thị vẽ hình 1-1: đại học bách khoa hà nội Bảng 1-1 0-8 80 240 8-12 90 270 12-14 80 240 14-20 100 300 20-24 75 225 350 300 S(MVA) 250 200 150 100 50 0 12 16 20 24 t(s) 1-2.Phụ tải tự dùng nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế hệ số phụ tải tự dùng nhà máy  =8% công suất định mức nhà máy với cosTD= 0,8 tức hệ số công suất định mức nhà máy coi số với công thức : Std(t)=.SNM = 0.8.300 = 24 (MVA) 1-3.Đồ thị phụ tải địa phương cấp điện áp UF ( 10,5 KV ) Phụ tải địa phương nhà máy có diện áp 13,8 KV, công suất cực đại PUfmax = 36 MW , cosF= 0,87 : bao gồm kép.4 MW.2 Km đơn*3MW*2 Km.Để xác định đồ thị phụ tải địa phương phải vào biến thiên phụ tải hàng ngày cho nhờ công thức : S Uf = ( t) PUf (t ) cos ϕ tb với PUf ( t)= P Uf % 100 P Uf max đại học bách khoa hà nội Kết tính theo thời điểm t cho bảng 1-3 đồ thị phụ tải địa phương cho hình 1-3 Bảng 1-3 t(s) 0-7 p% 70 S 28.97 uF(MVA) 7-12 90 12-14 14-20 20-24 80 100 80 37.24 33.10 41.38 12 16 33.10 45 40 35 S(MVA) 30 25 20 15 10 0 20 24 t(s) 1-4.Đồ thị phụ tải trung áp (110 KV) Nhiệm vụ thiết kế cho P 110max = 90 MW cosT= 0,86 :gồm kép*45MW Để xác định đồ thị phụ tải phía trung áp phải vào biến thiên phụ tải hàng ngày cho nhờ công thức : ST = (t ) P110 P110 = (t) cos φ T với (t ) P% P 100 110 max Kết tính theo thời điểm t cho bảng 1-4 đồ thị phụ tải phía trung áp cho hình 1-4 đại học bách khoa hà nội Bảng 1-4 t(s) 0-7 p% 70 ST(MVA ) 73.26 7-12 90 12-14 14-20 80 100 20-24 80 94.19 83.72 104.65 83.72 12 20 120 100 S(MVA) 80 60 40 20 0 16 24 t(s) 1-5.Đồ thị phụ tải hệ thống (220 KV) Tồn cơng suất thừa nhà máy phát lên hệ thống qua đường dây kép dài 140 Km Tổng công suất hệ thống S HT=2500 MVA với điện kháng định mức XHT=0,8 Dự trữ quay hệ thống SdtHT=105 MVA Như phương trình cân cơng suất tồn nhà máy là: SNM(t) = SUf(t) + ST(t) + SVHT(t) + St d(t) Từ phương trình ta có phụ tải hệ thống theo thời gian là: SVHT(t) = SNM(t) - {SUf(t) + ST(t) + St d(t)} Từ ta lập bảng tính tốn phụ tải cân cơng suất tồn nhà máy bảng 1-5 đồ thị phụ tải hình 1-5 đại học bách khoa hà nội Bảng 1-5 t(s) SNM(MVA) STD(MVA) SuF(MVA) ST(MVA) SVHT(MVA ) 0-7 7-8 8-12 12-14 14-20 20-24 240 240 270 240 300 225 24 24 24 24 24 24 28.97 37.24 37.24 33.1 41.38 33.1 73.26 94.19 94.19 83.72 104.65 83.72 113.77 84.57 114.57 99.18 129.97 84.18 120 100 S(MVA) 80 60 40 20 0 12 16 20 24 t(s) 1-6 Nhận xét chung Phụ tải nhà máy phân bố không ba cấp điện áp giá trị cơng suất cực đại có trị số là: SUfmax = 37VA STmax = 104,65MVA SVHTmax = 129 ,97 MVA đại học bách khoa hà nội Tổng công suất định mức hệ thống 2500 MVA, dự trữ quay hệ thống SdtHT = 105MVA Giá trị lớn trị số công suất cực đại mà nhà máy phát lên hệ thống SVHTmax = 129,97 MVA Phụ tải điện áp trung chiếm phần lớn công suất nhà máy việc đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải quan trọng Từ kết tính tốn ta xây dựng đồ thị phụ tải tổng hợp nhà máy sau: 350 300 S(MVA) 250 200 150 100 50 0 12 16 20 24 t(s) đại học bách khoa hà nội Chương II lựa chọn phương án nối điện Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có tổ máy phát, công suất định mức tổ máy 60 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ba cấp điện áp sau: t(s) SNM(MVA) STD(MVA) SuF(MVA) ST(MVA) SVHT(MVA ) 0-7 7-8 8-12 12-14 14-20 20-24 240 240 270 240 300 225 24 24 24 24 24 24 28.97 37.24 37.24 33.1 41.38 33.1 73.26 94.19 94.19 83.72 104.65 83.72 113.77 84.57 114.57 99.18 129.97 84.18 Phụ tải địa phương cấp điện áp Uf có: SUfmax = 37,24 MVA SUfmin = 28,97 MVA Phụ tải trung áp cấp điện áp 110 KV có: STmax = 104,65 MVA STmin = 73,26 MVA Phụ tải hệ thống cấp điện áp 220 KV có: SVHTmax = 129,97 MVA SVHTmin = 84,18MVA đại học bách khoa hà nội 10