Thông tin tài liệu
đồ án tốt nghiệp TRờng đại học bách khoa hà nội khoa điện môn hệ thống điện Nhiệm vụ Thiết kế tốt nghiệp Họ tên sinh viên : Nguyễn Toàn Thắng Ngành học : Hệ thống điện Lớp : HTĐ-H9A Tên đề tài Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện, công suất 500 MW cung cấp điện cho phụ tải địa phơng điện áp 22 kV, Phụ tải xa điện áp 110 kV phát vào hệ thống 220 kV II Các số liệu ban đầu : 1.Máy phát điện : Số lợng : CHLB Nga chÕ t¹o kiĨu TB - 100 -2, PG®m = 100 MW Cos®m = 0,85 ; UG®m = 10,5 kV ; Xd” = 0,183 ; Xd’ = 0,263 ; TjG = 4,4 s ; PNM®m = PGđm Biến thiên phụ tải hàng ngày nhà máy PNM % = (PNM/PNM®m)100 I t(h) PNM% 08 80 12 100 12 16 90 16 24 80 Tự dùng cực đại nhà máy 8% công suất định mức nhà máy với costb = 0,85 Phụ tải địa phuơng : 22 kV P22m = 32 MW, Costb = 0,92 gồm hộ đợc cung cấp đờng dây cáp kép, hộ MW Biến thiên phụ tải hàng ngày P22 % = (P22/P22m)100 t(h) 08 12 12 16 16 24 P22% 70 100 90 70 3.Phơ t¶i trung ¸p : 110 kV P110m = 250 MW, Costb = 0,80 gồm đờng dây đờng 50 MW Biến thiên phụ tải hàng ngày P110% = (P110/P110m) 100 Nguyễn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ ¸n tèt nghiÖp t(h) P110% 08 70 12 100 12 1 80 16 24 70 4.Phô tải cao áp : 220 kV (Hệ thống ) Công suất thừa nhà máy phát vào hệ thống nhờ hai đờng dây nối nhà máy với hệ thống qua trạm biến áp 220 kV cách nhà máy 100 km Tổng công suất định mức hệ thống (không kĨ NM thiÕt kÕ ) b»ng 7000 MVA víi ®iƯn kháng tơng đối định mức thứ tự thuận X HT1 = 11,3 ; thø tù nghÞch XHT2 = XHT1 ; thứ tự không XHTĐ = 0,15 Dự trữ quay hƯ thèng b»ng 600 MVA III nhiƯm vơ thùc hiƯn Tính tính toán phụ tải cân công suất Đề xuất phơng án nối điện chÝnh Chän c¸c m¸y biÕn ¸p TÝnh to¸n ngắn mạch Tính toán chọn phơng án tối u Chọn thiết bị dây dẫn Chọn sơ đồ thiết bị tự dùng Các vẽ : khổ giấy A0 : 1.Tính toán phụ tải 2.Tính toán chọn phơng án tối u 3.Sơ đồ nối dây tự dùng Ngày giao nhiệm vụ : ngày tháng 11 năm 2004 Ngày hoàn thành : ngày 26 tháng năm 2005 Cán hớng dẫn PGS,TS Trịnh Hùng Thám Nguyễn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ án tốt nghiệp Nguyễn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ án tốt nghiệp Mục lục Lời nói đầu Chơng 1: Tính toán phụ tải cân công suất 1.1 Đồ thị phụ tải nhà máy 1.2 Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy 10 1.3 Đồ thị phụ tải địa phơng (22 kV) 11 1.4 Đồ thị phụ tải điện ¸p trung (110 kV) 12 1.5 Phụ tải điện áp cao (220 kV) 13 Ch¬ng 2: đề xuất phơng án nối Điện 16 2.1 Phơng án .16 2.2 Ph¬ng ¸n .17 Chơng 3: Tính toán chọn máy biến áp .19 3.1 Phơng ¸n .19 3.1.1 Chän m¸y biÕn ¸p 20 3.1.2 Phân bố tải cho máy biến áp .20 3.1.3 Kiểm tra khả mang tải máy biến áp cố .21 3.2.Phơng án .24 3.2.1 Chän m¸y biÕn ¸p .25 3.2.2 Phân phối công suất cho máy biến áp 25 3.2.3 Kiểm tra khả mang tải máy biến áp cố .26 3.3 Tính toán tổn thất điện máy biến áp 28 3.3.1 Phơng án 29 3.3.2 Phơng án 30 Chơng 4: tính toán dòng điện ngắn mạch 31 4.1 tính toán ngắn mạch cho phơng án : 32 4.1.1 Tính điện kháng phần tử sơ đồ thay 32 4.1.2 Tính toán ngắn mạch 34 4.2 tính toán ngắn mạch cho phơng án 2: 46 4.2.1 Tính điện kháng phần tử sơ đồ thay 47 4.2.2 Tính toán ngắn mạch 48 Ch¬ng 5: Chọn phơng án tối u 58 5.1 Sơ đồ thiết bị phân phối hai phơng án 58 5.2 Xác định dòng điện làm việc cỡng mạch 59 Nguyễn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ án tốt nghiệp Phơng án .59 Phơng án .60 5.3 Chọn máy cắt cho mạch : 61 5.4 So sánh tiêu kinh tế phơng án 61 Phơng án .63 Phơng án .64 Ch¬ng 6: Chọn thiết bị dây dẫn 66 6.1 Chọn máy cắt cho mạch 66 6.2 Chän dao c¸ch ly 66 6.3 Chän dÉn cøng 67 Chän tiÕt diÖn 67 KiĨm tra ỉn định nhiệt ngắn mạch 68 Kiểm tra ổn định động .69 6.4 Chän sø ®ì dÉn 70 6.5 Chän gãp mÒm 72 6.6 Chän máy biến điện áp máy biến dòng .74 6.6.1 Cấp điện áp 220 kV 75 6.6.2 CÊp ®iƯn ¸p 110 kV 75 6.6.3 Cấp điện áp 10,5 kV 76 6.7 Chän cáp, máy biến áp máy cắt hợp cho phụ tải địa phơng .80 6.7.1 Chän c¸p cho phụ tải địa phơng 80 6.7.2 Chọn máy biến áp phụ tải địa ph¬ng : 82 6.7.3 Chän máy cắt hợp cho phụ tải địa phơng .82 6.8 Chän chèng sÐt van 87 Chän chèng sÐt van cho gãp 87 Chän chèng sÐt van cho m¸y biÕn ¸p 87 6.9 chọn thiết bị lại sơ đồ nối điện 88 Chơng7: Chọn sơ đồ thiÕt bÞ tù dïng 90 7.1 Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng .91 7.1.1 Chän m¸y biÕn ¸p cÊp 91 7.1.2 Chän m¸y biÕn ¸p cÊp 2: 91 7.2 Chän khÝ ®iƯn tù dïng .92 Chọn máy cắt hợp 6,3 kV: 92 Chän m¸y cắt cho mạch tự dùng 10,5 kV .93 Nguyễn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Cùng với phát triển đất nớc, ngành lợng đóng vai tro quan trọng đợc phát triển trớc bớc so với ngành khác Hệ thống điện phận hệ thống lợng, bao gồm nhà máy điện, mạng điện hộ tiêu thụ điện Trong nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi lợng sơ cấp nh: than, dầu, khí đốt, thuỷ thành điện Hiện nớc ta lợng điện đợc sản xuất hàng năm nhà máy nhiệt điện không cßn chiÕm tØ träng lín nh thËp kû 80 Tuy nhiên, với mạnh nguồn nguyên liệu nh nớc ta, tính chất phụ tải đáy nhà máy nhiệt điện việc củng cố xây dựng nhà máy nhiệt điện nhu cầu giai đoạn phát triển Trong bối cảnh đó, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện tính toán chế độ vận hành tối u nhà máy điện không nhiệm vụ mà củng cố toàn diện mặt kiến thức sinh viên ngành hệ thống điện trớc thâm nhập vào thực tế Để báo cáo kết học tập sau năm học tập trờng, em đợc môn hệ thống điện giao cho ®Ị tµi thiÕt kÕ tèt nghiƯp víi néi dung chÝnh Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Phần thiết kế đợc chia làm bảy chơng Các chơng trình bày toàn trình tính toán từ chọn máy phát điện, tính toán công suất phụ tải cấp điện áp, cân công suất toàn nhà máy, đề xuất phơng án nối điện, tính toán kinh tế - kỹ thuật, so sánh chọn phơng án tối u đến chọn khí cụ điện cho phơng án đợc lựa chọn, chọn sơ đồ thiết bị tự dùng Trong trình làm đồ án, em xin chân thành thầy cô môn Hệ thống điện Đặc biệt Thầy Trịnh Hùng Thám đà hớng dẫn em tận tình để em hoàn thành đồ án Tuy nhiên thời gian khả có hạn nên đồ án không tránh khỏi sai sót Vì em mong nhận đợc góp ý bổ xung thầy cô bạn đọc Hà Nội ngày tháng năm Chơng Tính toán phụ tải cân công suất Để đảm bảo chất lợng điện năng, thời điểm, điện nhà máy phát phải hoàn toàn cân với điện tiêu thụ hộ dùng điện kể tổn thất điện điện có khả tích lũy Nh điều kiện cân công suất hệ thống điện quan trọng Nguyễn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ án tốt nghiệp Trong thực tế phụ tải thay đổi Việc nắm vững đợc quy luật thay đổi tức đà tìm đợc đồ thị phụ tải Điều quan trọng việc thiết kế vận hành Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta lựa chon đợc phơng án hợp lý, đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy đảm bảo chất lợng điện Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy cung cấp cho phụ tải ba cấp điện áp 22 kV, 110 kV, 220 kV đợc nối với hệ thống cấp điện áp 220 kV Trong nhiệm vụ thiết kế đà cho đồ thị phụ tải nhà máy phụ tải cấp điện áp dới dạng phần trăm công suất tác dụng (PMax) hệ số công suất (Costb) phụ tải tơng ứng Từ ta tính đợc phụ tải cấp theo công thức tổng quát : P P% St i P PMax t Costb víi 100 (1.1) Trong ®ã : St : Công suất biểu kiến phụ tải tính MVA thời điểm t ; P% : Công suất tác dụng tính theo % công suất tác dụng thời điểm t ; PMax : Phụ tải cực đại tính MW ; Costb : Hệ số công suất trung bình phụ tải 1.1 Đồ thị phụ tải nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế đà cho nhà máy gồm tổ máy phát điện kiĨu TB - 100 -2 , PG®m = 100 MW ; Cos®m = 0,85 ; UG®m = 10,5 kV ®ã: PG®m 100 117,65 Cos 0,85 ®m S = MVA Gđm Tổng công suất đặt nhà máy : PNMđm = 5PGđm = 500 MW hay SNMđm = 588,235 MVA Từ đồ thị phụ tải hàng ngày nhà máy phát điện dùng công thức : P P% SNM ( t ) NM ( t ) P NM ®m Cos®m , víi P 100 = (1.2) NM(t) tính đợc phụ tải nhà máy theo thời gian, kết cho bảng 1.1và đồ thị phụ tải nhà máy hình 1.1 Bảng 1.1 t(h) 08 12 12 16 16 24 P% 80 100 90 80 PNM(t) (MW) 400 500 450 400 SNM(t) (MVA) 470,588 588,235 529,412 470,588 Nguyễn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ án tốt nghiệp s (MVA) NM 650 588,235 600 550 500 529,,412 470,588 470,588 450 400 350 300 12 16 20 24 t(h) Hình 1.1 1.2 Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy Phụ tải tự dùng nhà máy nhiệt điện xác ®Þnh nh sau SNM ( t ) 0,4 0,6 SNM®m Std(t) = SNMđm (1.3) Trong hệ số phần trăm ®iƯn tù dïng = 8% Tõ ®ã tÝnh ®c biến thiên phụ tải tự dùng nhà máy nh bảng 1.2 đồ thị tơng ứng nh hình 1.2 B¶ng 1.2 t(h) 08 12 12 16 16 24 P% 80 100 90 80 SNM(t) (MVA) 470,588 588,235 529,412 470,588 Std(t) (MVA) 41,4117 47,0588 44,2352 41,4117 NguyÔn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ án tèt nghiÖp s (MVA) td 50 47,0588 45 44,2352 41,4117 41,4117 40 35 30 25 20 15 10 12 16 20 24 t(h) Hình 1.2: Nguyễn Toàn Thắng Lớp HTĐ - H9A Trang đồ án tốt nghiệp 1.3 Đồ thị phụ tải địa phơng (22 kV) Phụ tải địa phơng có P22Max = 32 MW gồm hộ đợc cung cấp đờng dây cáp kép có Costb = 0,92 Đồ thị phụ tải địa phơng đợc xác định theo công thức sau : P22( t ) % 100 P22 Max P22(t) = (1.5) P22( t ) S22(t) = C os tb (1.6) KÕt qu¶ tính toán theo công thức cho thời điểm t nh bảng 1.3 đồ thị phụ tải địa phơng 22 kV vẽ hình 1.3 Bảng 1.3 t(h) 08 1 12 16 16 24 P22% 70 100 90 70 P22(t) (MW) 22,4 32 28,8 22,4 S22(t) (MVA) 24,348 34,783 31,304 24,348 s (MVA) 22 50 45 40 34,783 35 31,304 30 24,348 25 24,348 20 15 10 12 16 20 24 t(h) Hình 1.3 1.4 Đồ thị phụ tải điện áp trung (110 kV) Phụ tải bên trung có P110 Max = 250 MW gồm đờng dây đơn có costb = 0,80 Đồ thị phụ tải trung áp xác định theo công thức sau : Nguyễn Toàn Thắng Líp HT§ - H9A Trang 10
Ngày đăng: 07/08/2023, 13:51
Xem thêm:
