Thiet ke nha may dien 1 8123

Đồ án môn học nhà máy điện Lời nói đầu Điện thiếu lĩnh vực đời sống ngời Để đáp ứng nhu cầu phát triển không ngừng phụ tải điện, ngành điện cần phải nâng cấp, xây dựng thêm nhà máy điện trạm biến áp công suất lớn Nhà máy điện có nhiệm vụ sản xuất điện để cung cấp cho phụ tải điện Xây dựng nhà máy điện phải dựa vào đặc điểm tự nhiªn, kinh tÕ - x· héi cđa vïng nh:  Gần nguồn lợng sơ cấp nh: than, dầu khí, khí đốt, dòng thác nớc, dòng sông có độ dốc định, lợng gió, lợng mặt trời, địa nhiệt, lợng lò phản ứng hạt nhân Hệ thống giao thông vùng phát triển Cơ cÊu kinh tÕ - x· héi cđa vïng ph¸t triĨn kéo theo nhu cầu tiêu thụ điện lớn Khả phát triển nhà máy điện tơng lai Do nhu cầu lớn phụ tải điện nên việc lựa chọn xây dựng loại nhà máy điện hợp lý đem lại hiệu kinh tế nh ®é tin cËy cung cÊp ®iƯn §Êt níc ta ®ang giai đoạn phát triển kinh tế - xà hội, nhu cầu phụ tải điện lớn, việc xây dựng nhà máy điện u tiên hàng đầu để đáp ứng thiếu hụt lợng điện Do đặc điểm nguồn nguyên nhiên liệu sẵn có nh: than đá, dầu khí, khí đốt nên việc xây dựng nhà máy nhiệt điện lựa chọn hợp lý giai đoạn phát triển kinh tế Bởi vốn đầu t xây dựng nhà máy nhiệt điện nhỏ, thời gian xây dựng nhanh, thời gian thu hồi vốn nhanh chóng so với nhà máy thuỷ điện Còn loại nhà máy điện khác điều kiện kinh tế đất nớc ta hạn hẹp nên cha cho phép xây dựng thời điểm Ngoài u điểm nhà máy nhiệt điện nhợc điểm nhà máy nhiệt điện tính linh hoạt vận hành (khởi động tăng phụ tải chậm), hiệu suất thấp, ô nhiễm môi trờng khói bụi Tuy nhiên, nhà máy nhiệt điện đợc u tiên xây dựng cho nớc có kinh tế phát triển áp lực lớn phụ tải điện Đồ án môn học Thiết kế Nhà máy điện nhằm mục đích lựa chọn phơng án tối u thiết kế sơ đồ nối điện nhà máy điện, sơ đồ nối điện thiết bị tự dùng, tiêu kinh tế - kỹ thuật, thông số kỹ thuật Lê Minh Đức - HTĐ - K03 - 1 Đồ án môn học nhà máy điện thiết bị nhà máy điện nh: máy phát điện, máy biến áp , tính toán ngắn mạch để lựa chọn dây dẫn khí cụ điện nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, chất lợng điện, hiệu kinh tế Với yêu cầu nh vậy, đồ án môn học đợc hoàn thành gồm thuyết minh kèm theo vẽ phần nhà máy nhiệt điện phần chuyên đề Bản thuyết minh gồm: 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 Phần có kèm theo vẽ A1 Trong trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Là Văn út thầy cô môn Hệ thống điện đà hớng dẫn cách tận tình để em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày 02 tháng 11 năm 2005 Sinh viên thực Lê Minh Đức Lê Minh Đức - HTĐ - K03 - Đồ án môn học nhà máy điện Chơng Tính toán phụ tải cân công suất Tính toán phụ tải cân công suất phần quan trọng nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp Nó định tính đúng, sai toàn trình tính toán sau Ta tiến hành tính toán cân công suất theo công suất biểu kiến S dựa vào đồ thị phụ tải cấp điện áp hàng ngày hệ số công suất cấp cấp không giống 1.1 Chọn máy phát điện Nhà máy điện gồm bốn máy phát, công suất máy 60 MW Ta chọn máy phát loại, điện áp định mức 10,5 KV Bảng tham số máy phát điện Bảng 1.1 Thông số định mức Điện kháng tơng đối Loại máy n S P U I Xd Xd Xd cos ph¸t v/ph MVA MW KV KA 10, TB-60-2 3000 75 60 0,8 6.88 0,146 0,22 1,691 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất 1.2.1 Cấp điện áp máy phát Ta tính theo công thức P % (t ) PUF(t) = 100 PUF max PUF ( t ) SUF(t) = cos ϕ Pmax = 15,6 MW; cos = 0,8; U®m = 10,5 KV Do ®ã ta có bảng biến thiên công suất đồ thị phơ t¶i nh sau: Thêi gian (h) P (%) SUF (MVA) 0-6 60 11,7 B¶ng 1.2 6-10 10-14 95 90 18,52 17,55 14-18 100 19,5 18-24 55 10,72 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát SUF (MVA) 19,5 18,52 17,55 Lê Minh Đức 11,7 - HTĐ - K03 - 10,72 Đồ án môn học nhà máy ®iÖn 10 14 18 24 t (h) 1.2.2 Cấp điện áp trung (110KV) Phụ tải bên trung gồm đờng dây kép đờng dây đơn Pmax = 80 MW, cos = 0,8 C«ng thøc tÝnh: P % (t ) PT(t) = 100 PTmax PT ( t ) ST(t) = cos Bảng biến thiên công suất đồ thị phụ tải Bảng 1.3 Thời gian (h) 0-4 4-10 10-14 P (%) 70 90 100 ST(MVA) 70 90 100 ST (MVA) 14-18 85 85 18-24 75 75 100 90 85 75 70 10 14 18 24 t (h) 1.2.3 Phụ tải toàn nhà máy Nhà máy gồm máy phát có S đmF = 75 MVA Do công suất đặt nhà máy là: SNM = x 75 = 300 MVA Lª Minh §øc - HT§ - K03 - §å ¸n môn học nhà máy điện P % (t ) Snm(t) = 100 SNM Bảng biến thiên công suất đồ thị phụ tải toàn nhà máy Bảng 1.4 Thời gian (h) 0-8 8-12 12-14 14-20 P (%) 80 100 90 100 Snm(MVA) 240 300 270 300 300 SNM (MVA) 20-24 70 210 300 270 240 210 1.2.4 Tù dïng cña nhà máy điện Ta có 12 % Std(t) = 100 SNM ( 14 20 S (t ) 0,4+ 0,6 nm S NM ) 24 t (h) Trong ®ã  = 8% Tõ ®ã ta cã b¶ng biÕn thiên công suất đồ thị điện tự dùng nh sau: B¶ng 1.5 Thêi gian (h) 0-8 8-12 12-14 14-20 20-24 C«ng suÊt (%) 80 100 90 100 70 Std(MVA) 21,12 24 22,56 24 19,68 24 24 STD (MVA) 22,56 21,12 19,68 Lê Minh Đức - HTĐ - K03 - 12 14 20 24 t (h) Đồ án môn học nhà máy điện 1.2.5 Cân công suất toàn nhà máy, công suất phát hệ thống Bỏ qua tổn thất công suất, từ phơng trình cân công suất ta có công suất phát hÖ thèng SVHT(t) = Snm(t) - SUF(t) - ST(t) - Std(t) Từ ta có bảng tính phụ tải cân công suất toàn nhà máy: Bảng 1.6 T(h) 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 Snm 240 240 240 300 300 SUF 11,7 11,7 18,52 18,55 17,55 ST 70 90 90 90 100 STD 21,12 21,12 21,12 24 24 SHT 137,18 117,18 110,36 167,45 158,45 12-14 14-18 18-20 20-24 270 300 300 210 17,55 19,5 10,72 10,72 100 85 75 75 22,56 24 24 19,68 129,89 171,5 190,28 104,6 §å thị công suất phát hệ thống 190,28 SHT (MVA) 171,5 167,45 158,45 137,18 129,89 117,18 104,6 110,36 10 12 14 18 20 24 t (h) Nhận xét chung: - Phụ tải điện áp trung nhỏ 70 MVA, gần công suất định mức máy phát (75MVA) nên ghép máy phát vào phiá góp cho vận hành định mức liên tục - Cấp điện áp cao (220 KV) trung áp (110 KV) lới trung tính trực tiếp nối đất nên dùng máy biến áp liên lạc máy biến áp tự ngẫu có lợi - Khả phát triển nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh vị trí nhà máy, địa bàn phụ tải, nguồn nguyên nhiên liệu Riêng phần điện nhà Riêng phần điện nhà máy hoàn toàn có khả phát triển thêm phụ tải cấp điện áp sẵn có Lê Minh Đức - HTĐ - K03 - Đồ án môn học nhà máy điện 1.3 Chọn phơng án nối dây Chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Nó định đặc tính kinh tế kỹ thuật nhà máy thiết kế Cơ sở để vạch phơng án bảng phụ tải tổng hợp, đồng thời tuân theo yêu cầu kỹ thuật chung - Với cấp điện áp trung 110KV công suất truyền tải lên hệ thống lớn dự trữ quay hệ thống, ta dùng hai máy biến áp liên lạc lại tự ngẫu - Cã thĨ ghÐp bé m¸y ph¸t - m¸y biÕn áp vào góp 110 KV phụ tải cực tiểu cấp lớn công suất định mức máy phát - Phụ tải điện áp máy phát lấy rẽ nhánh từ với công suất lớn 15% công suất nên ta phải dùng hệ thống góp phát - Không nối hai máy phát với máy biến áp công suất nh lớn dự trữ quay cđa hƯ thèng Nh vËy ta cã thĨ ®Ị xt bốn phơng án sau để lựa chọn: Phơng án 1: Phơng án phía 220KV ghép máy phát điện - máy biến áp để làm nhiệm vụ liên lạc phía cao trung áp ta dùng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu PhÝa 110KV ghÐp bé máy phát điện - máy biến áp HT B1 F1 ST B3 B2 F2 F3 B4 F4 Phơng án 2: Phơng án hai tổ máy đợc nối với góp 220KV qua máy biến áp liên lạc Còn phía 110KV đợc ghép máy phát điện - máy biến áp Lê Minh Đức - HTĐ - K03 - Đồ án môn học nhà máy điện HT ST B2 B1 F2 F1 B4 B3 F3 F4 Phơng án 3: Ghép vào phía 220KV 110KV phía máy phát điện - máy biến áp Liên lạc cao trung áp ta dùng máy biến áp tự ngẫu, phía hạ máy biến áp liên lạc cung cấp cho phụ tải địa phơng HT ST Phơng án 4: Phơng án nh phơng án nhng chuyển máy phát điện - máy biến áp sang phía 220KV Lê Minh Đức - HTĐ - K03 - Đồ án môn học nhà máy điện HT F1 F2 F3 ST F4 Nhận xét: Phơng án - Độ tin cậy cung cấp điện đợc đảm bảo - Công suất từ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây lên 220KV đợc truyền trực tiếp lên hệ thống, tổn thất không lớn - Đầu t cho cấp điện áp cao đắt tiền Phơng án - Độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo, giảm đợc vốn đầu t nỗi cấp điện áp thấp hơn, thiết bị rẻ tiền Phơng án - Số lợng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu t lớn, đồng thời trình vận hành phức tạp xác suất cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn - Khi cố bên trung máy biến áp tự ngẫu chịu tải qua cuộn dây chung lớn so với công suất Phơng án - Liên lạc phía cao áp phía trung áp - Các máy phát điện - máy biến áp nối bên phía 220KV đắt tiền tiền đầu t cho thiết bị điện áp cao đắt tiền - Sơ đồ góp 220KV phức tạp số đờng dây vào tăng lên bên 110 KV có đơn giản - Khi cố máy phát - máy biến áp liên lạc lại chịu tải lớn yêu cầu phụ tải bên trung lớn Lê Minh Đức - HTĐ - K03 - Đồ án môn học nhà máy điện Tóm lại: Qua phân tích ta chọn phơng án phơng án để tính toán tiếp, phân tích kỹ kỹ thuật kinh tế nhằm chọn sơ đồ nối điện cho nhà máy điện đợc thiết kế Lê Minh Đức - HTĐ - K03 - 10