Thiet ke nha may dien 1 46013

đồ án môn học nhà máy điện lời mở đầu Trong trình công nghiệp hóa, đại hóa đất nớc, ngành lợng ngành công nghiệp quan trọng Nhu cầu sử dụng lợng ngày nhiều, đợc u tiên phát triển hàng đầu Nhà máy điện phần thiếu trình sản xuất điện ngành lợng Cùng với phát triển ngành lợng nói chung việc xây dựng nhà máy điện hòa vào hệ thống điện nâng cao tính đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ chúng hỗ trợ có cố nhà máy điện Đồng thời nâng cao chất lợng điện công suất truyền tải, giảm tổn thất điện đáp ứng yêu cầu tiêu kinh tế, kỹ thuật đề ngành lợng Sau học xong môn học Phần điện nhà máy điện trạm biến áp em đợc giao nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học nhà máy điện nhit điện gồm tổ máy tổ có công suất 50 MW Trong trình làm đồ án em đợc hớng dẫn tận tình thầy giáo môn Hệ thống điện đợc dẫn trực tiếp thầy giáo Là Văn út thầy Phm Vn Ho đà giúp em hoàn thành đồ án Thiết kế nhà máy điện mảng đề tài lớn đòi hỏi nhiều trình độ chuyên môn trình thiết kế đồ án em tránh khỏi thiếu sót, em mong đợc bảo hớng dẫn góp ý nhận xét thầy giáo để em hoàn thành tốt nhiệm vụ đợc giao Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy đà tận tình giảng dậy giúp đỡ em trình học tập Chơng I tính toán phụ tải cân công suất I Chọn máy phát điện Nhà máy điện gồm tổ máy tổ 50MW Ta chọn máy phát điện loại, tua bin kiểu: TB - 50 - có tham số theo bảng sau: Loại máy phát Thông số định mức N S P U Cos (v/ph) (MVA) (MW) (kV) Điện kháng tơng đối I (kA) xd xd xd đồ án môn học TB.50.2 3000 nhà máy điện 62,5 50 10,5 0,8 5,78 0,135 0,3 1,84 II Tính toán phụ tải cân công suất Từ bảng biến thiên công suất ngày ta xây dựng đồ thị phụ tải cấp điện áp theo công thức: P% P max P(t)= 100 P(t ) S(t)= cos ϕ (1.1) Trong ®ã : S(t) Là công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t P(t) Là công suất tác dụng phụ tải thời điểm t Cos Hệ số công suất phụ tải Đồ thị phụ tải toàn nhà máy: Pmax = 50 x4 = 200 MW ; cos = 0,8 Dựa vào đồ thị P% nhà máy ta tính đợc phụ tải nhà máy Kết tính toán ghi bảng sau t (giê) 08  12 12  14 14 20 20  24 P% 70 90 100 85 70 PNM (t) MW 140 175 180 225 200 250 170 212,5 140 175 SNM (t) MVA Đồ thị phụ tải toàn nhà máy: SNM(t) MVA 250 175 225 212,5 175 đồ án môn học nhà máy điện Tính toán phụ tải tự dùng : Công suất tự dùng nhà máy nhiệt điện đợc tính theo công thøc : Std(t) = Stdmax Trong ®ã : ( 0,4 + 0,6 S dmNM =n SdmF =4 S td max =α % SNM (t ) SdmNM ) 50 =250( MVA ) 0,8 P dmNM cos ϕtd : Hệ số công suất tự dùng nhà máy = 7% Sđm NM: Công suất đặt toàn nhà máy S NM: Công suất nhà máy phát thời điểm t Ta có bảng biến thiên công suất tự dùng nh sau: 08 t (giờ)  12 12  14 14  20 20  24 P% 70 90 100 85 70 175 225 250 212,5 175 S td (t) MVA 14,15 16,2 17,3 15,7 14,15 Từ bảng phân bố công suất ta vẽ đợc đồ thị phụ tải tự dùng nh sau: SNM (t) MVA Std(t) MVA 20 15 14,15 16,2 17,3 15,7 14,15 10 10 12 14 16 18 20 Tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát : Theo ta cã : Pmax = 9,2(MW) ; cos = 0,8 Ta cã : S max = 22 24 t(h) Pmax 9,2 = =11, 5( MVA ) cos 0,8 Căn vào bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp máy phát áp dụng công thức (1 1) ta có bảng phân bố công suất sau: đồ án môn học nhà máy điện 06 t (giờ)  10 10  14 14 18 18  24 P% 55 80 100 90 65 5,06 7,4 9,2 8,3 S UF (t) MVA 6,33 9,2 11,5 10,4 7,5 Từ bảng phân bố công suất ta vẽ đợc đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát nh sau : P UF (t) MW SUF(t) MVA 11,5 10,4 9,2 7,5 6,33 Tính toán phụ tải trung ¸p : Theo MW;14 cos16 = 0,8 bµi ra4ta cã : P8max =1095 12 18 S max = 20 22 24 t(h) Pmax 95 = =118 ,75 (MVA ) cos 0,8 Căn vào bảng biến thiên công suất phụ tải trung áp áp dụng công thức (1 1) ta có bảng phân bố công suÊt sau: t (giê) 04  10 10  14 14 18 18  24 P% 70 85 95 100 75 66,5 80,75 90,25 95 71,25 S UT (t) MVA 83,13 100,94 112,81 118,75 89,06 Từ bảng phân bố công suất ta vẽ đợc đồ thị phụ tải cấp điện áp trung áp nh sau : P UT (t) MW 150 100 83,13 100,94 112,81 118,755 89,06 50 đồ án môn học nhà máy điện 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) Tính toán công suất phát hệ thống : Công suất phát vẽ hệ thống đợc tÝnh theo c«ng thøc sau : SHT (t) = SNM(t) - [SUF(t) + SUT (t) + STD(t)] Tõ c«ng thøc ta có bảng cân công suất toàn nhà m¸y nh sau: 175  10 225 10 12 225 14,5 14,15 16,2 83,13 100,94 100,94 6,33 6,33 9,2 t (giê) 04 46 68 SNM(t) 175 175 STD(t) 14,15 SUT(t) SUF(t) SVHT(t ) 212,5 20  24 175 15,7 15,7 15,7 112,81 118,75 89,06 89,06 11,5 10,4 7,5 7,5 250 14 18 212,5 16,2 17,3 100,94 112,81 9,2 11,5 12 14 18  20 71,4 53,58 50,71 98,66 84,5 108,4 67,65 100,24 64,29 Từ bảng phân bố công suất ta vẽ đợc đồ thị phụ tải phát hÖ thèng nh sau : SVHT(t) MVA 108,4 98,66 100 100,24 84,5 71,4 75 67,65 53,58 50 64,29 50,71 25 t(h) đồ án môn học nhà máy điện Ta có đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy : S(t) MVA 175 SNM 112,81 118,75 100,94 100,24 89,06 108,4 83,13 SUT 98,66 84,5 71,4 53,58 SVHT 67,65 64,29 50,71 17,3 16,2 14,15 6,33 9,2 15,7 11,5 14,15 7,5 Std 10,4 NhËn xÐt chung - Phơ t¶i điện áp trung cực đại là: 118,75 (MVA) chiếm SUF t(h) S t max 118, 75 100= 100=47 ,5 % S dmNM 250 công suất phát toàn nhà máy - Phụ tải cực đại phát hệ thống là: 108,4 (MVA) chiếm đồ án môn học nhà máy điện S VHT max 108 , 100= 100=43 , 36 % SdmNM 250 - Phơ t¶i cấp điện áp máy phát cực đại : 11,5(MVA) chiÕm S Uï max 11,5 100= 100=4,6 % SdmNM 250 * Nh nhà máy đủ khả cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp phát công suất hệ thống - Cấp ®iƯn ¸p cao 220kV trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt nên dùng máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc máy biến áp tự ngẫu có lợi so với máy biến áp dây quấn - Khả phát triển nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh vị trí nhà máy, địa bàn phụ tải, nguồn nhiên liệu Riêng phần điện nhà máy Riêng phần điện nhà máy hoàn toàn có khả phát triển thêm phụ tải cấp điện áp sẵn có III Chọn ph Chọn phơng án nối dây cho nhà máy Việc chọn sơ đồ nối dây nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế cuả nhà máy điện Vì phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế, nắm vững số liệu ban đầu, phơng án phải đảm bảo cung cấp liên tục cho hộ tiêu thụ phải khác cách ghép nối máy biến áp, số lợng, dung lợng máy biến áp, số lợng máy phát điện ghép với máy biến áp Sơ đồ lới điện cấp điện áp phơng án dựa sở nhằm thoả mÃn yêu cầu kỹ thuật sau: - Số lợng máy phát điện nối vào góp điện áp máy phát phải thoả mÃn điều kiện cho ngừng làm việc máy phát máy lại phải đảm bảo đủ cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát phụ tải cấp điện áp phía trung - Công suất máy phát điện - máy biến áp không đợc lớn trữ quay hệ thống đồ án môn học nhà máy điện - Khi phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ để cung cÊp cho nã cã thĨ lÊy rÏ nh¸nh tõ máy phát - máy biến áp, nhng công suất rẽ nhánh không đợc vợt 15% công suất cđa bé Theo bµi ta cã: S 11 ,5 100 Uï max = 100=9,2110kV) Phơng án I HT 220kV B1 F1 B2 F2 110kV B3 F3 B4 F4 - Ph- S ơng án này, hai tổ máy F 1, F2 đợc nối với góp UF 220kV qua máy biến áp liên lạc B1 B2 Còn phía 110kV đợc ghép máy phát điện F3 F4 với máy biến áp B3 B4 - Phụ tải cấp điện áp máy phát đợc lấy rẽ nhánh từ F1 F2, độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo, số chủng loại MBA cần loại MBA thuận tiện cho việc mua sắm thiết bị dự phòng đồ án môn học nhà máy điện Phơng án II HT 110kV 220kV B1 F1 F2 B2 B3 SUF F3 B4 F4 §èi với phơng án phía điện áp cao có máy phát điện máy biến áp dây quấn B1 máy biến áp tự ngẫu liên lạc B B3 làm nhiệm vụ liên lạc cấp điện áp máy phát 110kV, 220kV - Phía điện áp trung đợc nối với máy phát máy biến áp dây quấn B4 - Phụ tải cấp điện áp máy phát đợc rẽ nhánh từ F2, F3 - Phơng án đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho hộ tiêu thụ, so với phơng án I, Phơng án có vốn đầu t cao có máy phát, máy biến áp hai dây quấn đặt phía 220kV nhng tổn thất điện lại nhỏ hơn, số lợng chủng loại máy biến áp dự phòng cần nhiều phơng án I (03 loại MBA) 9 đồ án môn học nhà máy điện Phơng án III HT 220kV F1 110kV F2 F3 F4 Đối với phơng án III cấp điện áp 220kV 110kV ®Ịu cã hai bé m¸y ph¸t ®iƯn – m¸y biÕn áp pha dây quấn, để liên lạc cấp điện áp dùng hai máy biến áp tự ngẫ, phụ tải cấp điện áp máy phát đợc cấp từ hai máy biến áp tự ngẫu - Phơng án đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp nhiên xét mặt kinh tế phơng án III có vốn đầu t lớn so với phơng án I II - Mặt khác phơng án vận hành phức tạp phơng án I II, phơng án sử dụng máy biến áp nên tổn thất điện lớn phơng án I II * Kết luận: Qua việc đánh giá u nhợc điểm phơng án, ta thấy phơng án I, II đơn giản, dễ vận hành, tổn thất điện thấp kinh tế so với phơng án III Do ta giữ lại phơng án I II để tính toán cụ thể so sánh tiêu thông số kỹ thuật tạo phơng án tối u Chơng II Chọn máy biến áp - tính tổn thất điện Máy biến áp thiết bị quan trọng hệ thống điện, công suất chúng lớn, khoảng đến lần tổng công suất máy phát điện Do vốn đầu t cho máy biến áp nhiều nên ta mong muốn chọn số lợng máy biến áp đi, công suất nhỏ mà đảm bảo cấp điện cho hộ tiêu thụ: A Phơng án I Chän m¸y biÕn ¸p Chän m¸y biÕn ¸p néi bé B3 vµ B4