Phần i thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Lời nói đầu Nhu cầu lượng nói chung, nhu cầu lượng điện nói riêng ngày gia tăng cách mạnh mẽ tất nước giới Việc sử dụng nguồn lượng có, qui hoạch phát triển nguồn lượng mới, có lượng điện cách hợp lý, đảm bảo nhu cầu an ninh lượng mà vấn đề mang nhiều ý nghĩa kinh tế, trị xã hội, xuất phát từ thực tế sau học xong chương trình ngành hệ thống điện Em giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Phần I: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ngưng 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 tốn ổn định cho nhà máy Em xin trân thành cảm ơn: Các thầy giáo, cô giáo môn Hệ thống điện - Khoa điện - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, trang bị kiến thức cho em trinh học Đặc biệt cảm ơn thầy giáo: PGS - TS Phạm Văn Hồ Đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thiết kế đồ án Tuy nhiên thời gian khả có hạn, tập đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy, giáo hội đồng coi chấm thi tốt nghiệp dẫn giúp đỡ Em xin trân trọng cảm ơn ! Sinh viên Trần Việt Hưng Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Phần I Phần điện nhà máy nhiệt điện ngưng 440MW Chương I Tính tốn phụ tải - chọn sơ đồ nối dây 1-1 Chọn máy phát điện Trong nhà máy điện, máy phát biến đổi thành điện Ngồi với khả điều chỉnh cơng suất Máy phát điện cịn giữ vai trị quan trọng việc đảm bảo chất lượng điện Dựa vào nhiệm vụ thiết kế số liệu ban đầu nhà máy nhiệt điện ngưng gồm tổ máy, tổ máy có cơng suất định mức P = 110 MW, ta chọn máy phát điện có ký hiệu là: TB  - 120 -2T3 : với thông số kỹ thuật bảng 1-1 sau: Bảng 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’’ 0,190 Xd ' Xd 0,278 1,91 1-2.Tính tốn phụ tải cân cơng suất Để đảm bảo chất lượng điện thời điểm công suất nhà máy điện phát phải hồn tồn cân với cơng suất tiêu thụ (kể tổn thất công suất mạng điện) Như việc tính tốn 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 dạng đồ thị phụ tải điều quan trọng với người thiết kế người vận hành, nhờ có đồ thị phụ tải mà lựa chọn phương án, sơ đồ nối điện phù hợp để đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngồi đồ thị phụ tải cịn cho phép chọn dung lượng máy biến áp, phân bố công suất tối ưu nhà máy điện tổ máy nhà máy điện Để chọn dung lượng tính tốn tổn thất máy biến áp, cần thiết lập sơ đồ phụ tải ngày nhà máy Máy biến áp chọn theo công suất biểu kiến mặt khác hệ số Cos  cấp điện áp khác không nhiều nên cân cơng suất tính tốn cơng suất cấp điện áp nhà máy thiết kế Cơng thức chung để tính tốn thiết kế sau: P% P max S = 100.Cosϕ (1-1) Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Trong đó: S : Cơng suất biểu kiến phụ tải cấp điện áp Pmax: Công suất tác dụng cực đại P % : Công suất tính theo % cơng suất cực đại Cos : Hệ số công suất phụ tải SC HT ST Máy biến áp SUF F STD Sơ đồ chung nhà máy điện 1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Phụ tải nhà máy theo thời gian 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 tốn ghi bảng 1-2: Bảng 1-2 Thời 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 Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Ta có đồ thị phụ tải sau: STNM(MVA) 600 500 517,647 465,882 414,118 465,882 400 200 t(h) 10 12 18 24 Hình 1-1: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 1.2.2 Đồ thị phụ tải trung áp 110 kV Đồ thị phụ tải trung áp 110kV xác định tương tự với Pmax = 160 (MW) Cos = 0,86 => S T max P max 160 = = Cos ρ , 86 = 186,047 (MVA) Kết tính tốn ghi bảng 1-3 Bảng 1-3 Thời 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 Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Ta có đồ thị phụ tải sau: ST(MVA) 200 186,047 167,442 167,442 167,442 148,837 150 148,837 1000 10 14 16 20 t(h) 24 Hình 1-2: Đồ thị phụ tải ngày đêm trung áp 1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát Với :Uđm = 10,5 kV Pmax = 18 (MW) Cos = 0,83 => S UF max = 21,687 (MVA) Kết tính tốn ghi bảng 1-4: Bảng 1-4 Thời 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 1822 90 19,518 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 12 14 16 18 22 24 Hình 1-3: Đồ thị phụ tải ngày đêm cấp điện áp máy phát t(h) 2224 80 17,349 Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 1.2.4 Đồ thị phụ tải tự dùng Đồ thị phụ tải tự dùng xác định theo công thức sau: 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 lượng điện tự dùng ( = 7%).) Cos ϕ TD =0,82 Kết tính tốn ghi bảng 1-5 : Bảng 1-5 Thời gian t(h) (t) SNM (MVA) STD(t)(MVA) 010 1012 1218 1824 414,118 33,054 465,882 35,307 517,647 37,561 465,882 35,307 Ta có đồ thị phụ tải 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 áp 220 kV Với: Pmax =130 MW Cos = 0,86 P max 130 = = => SCmax= Cos ϕ , 86 151,163 (MVA) Kết tính tốn ghi bảng 1-6: Bảng 1-6 Thời 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) 151,163 150 136,047 120,930 105,814 120,930 100 50 12 20 22 24 Hình 1-5 Đồ thị phụ tải ngày đêm bên cao áp 1.2.6 Công suất phát vào hệ thống Công suất phát vào hệ thống xác định theo công thức sau: SVHT (t) = STNM (t) - [ STD(t) + ST(t) + SUF(t) + SC (t)] Trong đó: SNM(t): Cơng 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 t(h) Đồ án tốt nghiệp Phần I-Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 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 tốn ghi bảng 1- 7: Bảng 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 Ta có đồ thị phụ tải sau: 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 Hình 1-6: Đồ thị phụ tải tồn nhà máy S (MVA) 517,647 500 465,882 465,882 450 414,118 SNM 400 379,173 SVHT 358,399 350 362,737 358,314 354,825 338,860 338,775 322,423 320,170 318,002 323,659 300 SC 250 1.3 Chọn phương pháp nối dây: 243,126 226,690 Qua kết tính tốn cân cơng suất ta nhận thấy222,267 nhiệm vụ nhà máy 222,352 217,845 200 217,930 203,662 thiết kế cung cấp199,240 điện cho hệ thống điện qua lưới điện 220kV cung cấp cho phụ tải 201,493 197,072 cấp điện áp 110kV 220 kV Như ta đưa số nhận xét xây dựng phương án nối dây sau: 150 - Giả sử phụ tải địa phương lấy điện từ đầu cực máy phát Vậy tổ trích ST lượng điện: max S UF 100 21,687 = =10,844 (MVA) Khi lượng điện cấp cho phụ tải địa phương chiếm: 50 54,910 57,079 59,248 50,403 54,825 max 50,488 S48,235 UF 100 21 ,687 100 = =8,379( % )