Thiet ke nha may nhiet dien cong suat 4 x 55 mw 73923

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện Lời nói đầu Ngành điện nói riêng ngành lợng nói chung đóng vai trò quan trọng trình công nghiệp hoá đại hoá đất nớc Nhà máy điện phần tử quan trọng hệ thống điện Cùng với phát triển hệ thống điện, nh phát triển hệ thống lợng Quốc Gia phát triển nhà máy điện Việc giải đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật thiết kế nhà máy điện mang lại lợi ích không nhỏ với kinh tế quốc dân nói chung hệ thống điện nói riêng Là sinh viên theo học ngành hệ thống điện trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, để có đợc báo cáo kết thân năm học trờng, em đợc môn hệ thống điện giao cho đề tài thiết kế tốt nghiệp với nội dung: Thiết kế nhà máy nhiệt ®iƯn c«ng st x 55 MW, cung cÊp cho phụ tải điện áp máy phát, phụ tải trung áp 110 kV, phụ tải cao áp 220kV phát hệ thống Qua thời gian hai tháng, với khối lợng kiến thức đà học tập đợc giúp đỡ thầy, cô khoa, đặc biệt dẫn trực tiếp tận tình thầy Đào quang thạch đà giúp đỡ em hoàn thành thiết kế Tuy nhiên thời gian khả có hạn, nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Vì em mong đợc đóng góp ý kiến thầy, cô Em xin chân thành cảm ơn thầy cô! Hà nội ngày 25 -5 -2005 Sinh viên Chơng I : Tính toán phụ tải cân công suất Để đảm bảo chất lợng điện thời điểm,trong phần tử mạng điện Điện nhà máy phát phải hoàn toàn cân với lợng điện tiêu thụ hộ dùng điện,kể tổn thất điện phần tử mang điện Vì điện có khả tích trữ đợc Nh điều kiện cân công suất hệ thống điện quan trọng Trong thực tế lợng điện tiêu thụ hộ dùng điện luôn thay đổi, việc nắm đợc quy luật biến đổi tức tìm đồ thị phụ tải điều quan trọng việc thiết kế vận hành Nhờ vào đồ thị phụ tải lựa chọn phơng án nối điện hợp lí, đảm bảo đợc tiêu kinh tế, kĩ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo chất lợng điện Đồ thị phụ tải cho phép chọn công suất máy biến áp phân phối tối u công suất nhà máy điện với tổ máy phát điện Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện Chọn thiết bị điện khí cụ điện hệ thống điện Căn vào đồ thị phụ tải mà ngời vận hành chủ động lập kế hoạch sửa chữa đại tu định kì thiết bị I-1 / Chọn máy phát điện Theo yêu cầu thiết kế số lợng máy phát điện tổ máy, máy có công suất Pđm=55 MW Tổng công suất đặt nhà máy là: 55 = 220 (MW) Tra bảng tài liệu Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ta chọn máy phát điện loại TB -60 -2T có thông số sau : Bảng 1.1 Loại máy ph¸t TB Φ -602T n v/ph S MVA 3000 68,75 Thông số định mức P U MW kV 55 10,5 cos I kA 0,8 3,78 Điện kháng tơng đối X’’d X’d Xd 0,1361 0,202 1,513 I-2./ TÝnh to¸n phơ tải cân CÔNG SUấT P %(t ) P max P (t) = 100 ; S (t) = P(t ) Cos Trong đó: P(t): Công suất tác dụng phụ tải thời điểm t (MW) S(t): Công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t (MVA) cos: Hệ số công suất phụ tải Ta tính phân bố công suất cho cấp phụ tải I-2a/ Phụ tải địa phơng Theo nhiệm vụ thiết kế: U®m = 10 kV Pmax = MW cos = 0,87 Gồm đờng dây cáp kép MW km đờng dây cáp đơn MW km áp dụng công thức: PF (t )  P F %.P F max 100 S F (t )  P F (t ) cos Trong ®ã: PF(t): Công suất tác dụng phụ tải địa phơng thời điểm t (MW) SF(t): Công suất biểu kiến phụ tải địa phơng thời điểm t (MVA) Thay số tính toán thời điểm ta đợc b¶ng kÕt qu¶ sau: B¶ng 1.2 t(h) 07  11 11  14 14  18 18  24 PF% 60 80 70 100 80 PF(t) 5,4 7,2 6,3 7,2 SF(t) 6,2 8,3 7,2 10,3 8,3 §å án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện Từ bảng kết thụ đợc ta thiết lập đợc: đồ thị phụ tải địa phƠNG s(MVA) 10,3 10 8,3 8,3 7,2 6,2 11 14 18 24 t(h) I-2b/ Phụ tải trung áp Theo nhiệm vụ thiÕt kÕ: U®m = 110 kV Pmax = 80 MW cos = 0,86 Gồm 1đờng dây cáp kép 30MW đờng dây cáp đơn 25MW áp dụng công thøc: PT (t )  S T (t )= PT %.Pmax 100 PT (t ) cos Trong đó: PT(t): Công suất tác dụng phụ tải trung áp thời ®iĨm t (MW) ST(t): C«ng st biĨu kiÕn cđa phơ tải trung áp thời điểm t (MVA) Thay số tính toán thời điểm ta đợc bảng kết qu¶ sau: B¶ng 1.3 t(h) 08  12 12  18 18  22 22  24 PT% 70 100 75 85 65 PT(t) 56 80 60 68 52 ST(t) 65,1 93 69,7 79 60,4 Tõ b¶ng kÕt qu¶ ta dựng đồ thị phụ tải trung áp: s(MVA) 100 93 79 80 65,1 60 69,7 60,4 40 Đồ án tốt nghiệp 20 Thiết kế nhà máy điện 12 18 22 24 t(h) I-2c/ Phơ t¶i cao áp Theo nhiệm vụ thiết kế: Uđm = 220 kV Pmax = 60 MW cos = 0,88 Gåm 1®êng dây cáp đơn 60MW áp dụng công thức: PC %.Pmax 100 P (t ) S C (t )  C cos  PC (t )  Trong ®ã: PC(t): Công suất tác dụng phụ tải cao áp thời ®iĨm t (MW) SC(t): C«ng st biĨu kiÕn cđa phơ tải cao áp thời điểm t (MVA) Thay số tính toán thời điểm ta đợc bảng kết qu¶ sau: t(h) PC% PC(t) SC(t) 06 65 39 44,3  12 80 48 54,5 12  18 100 60 68,1 B¶ng 1.4 18  22 22  24 70 60 42 36 47,7 40,9 Tõ b¶ng kÕt qu¶ ta dựng đồ thị phụ tải cao áp: s(MVA) 68,1 60 54,5 44,3 40 47,7 40,9 20 t(h) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện I-2d/ Phụ tải toàn nhà máy Pđm NM = PđmF = 220 MW PdmNM 220 = =275( MVA ) cos ϕ 0,8 NM Sđm = SđmF = áp dụng công thức : S NM (t )= PNM (t ) cos ϕ =P dmNM P NM % 100 cosϕ Trong ®ã : PNM(t): công suất tác dụng toàn nhà máy thời điểm t (MW) SNM(t): công suất biểu kiến toàn nhà máy thời điểm t (MVA) Thay số tính toán ta đợc bảng kết sau : Bảng 1.5 T(h) 08  12 12 14 14 20 20 24 PNM% 80 100 80 90 85 PNM(t) 176 220 176 198 187 SNM(t) 220 275 220 247,5 233,7 Từ bảng kết ta dựng đợc đồ thị phụ tải toàn nhà máy s(MVA) 300 250 275 247,5 220 220 233,7 200 100 12 14 20 24 t(h) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện I-2e/ Phụ tải tự dùng toàn nhà máy Theo nhiệm vụ thiết kế: Công suất tự dùng cực đại = 6% công suất định mức nhà máy với cos = 0,85 Công suất tự dùng nhà máy đợc xác định công thức: S td (t) = S td max S NM (t ) ( 0,4 + 0,6 SdmNM ) S td max  Víi  % PdmNM 100 cos  td Thay số tính toán ta đợc bảng kết sau: t(h) SNM(t)(MVA Std(t)(MVA) 0 220 13,6 12 275 15,5 12  14 220 13,6 14 20 247,5 14,5 B¶ng 1.6 20  24 233,7 14,1 Tõ b¶ng kÕt ta dựng đợc đồ thị tự dùng nhà máy s(MVA) 15 15,5 13,6 13,6 14,5 14,1 10 12 14 20 24 t(h) I-2f/ C«ng suất phát hệ thống Công suất toàn nhà máy phát hệ thống đợc tính công thức : SHT =SNM(t) – ( S®p(t)+ ST(t) + SC(t) +Std(t) ) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy ®iƯn  SC (t) = SHT(t)+SC(t) Thay sè tÝnh to¸n thời điểm ta đợc SHT thời ®iĨm B¶ng 1.7 t(h) SNM(MVA) 06 67 78 811 1112 121 1418 182 202 222 220 220 220 275 275 220 247,5 247,5 233,7 233,7 6,2 6,2 8,3 8,3 7,2 7,2 10,3 8,3 8,3 8,3 65,1 65,1 65,1 93 93 69,7 69,7 79 79 60,4 44,3 54,5 54,5 54,5 54,5 68,1 68,1 47,7 47,7 40,9 13,6 13,6 13,6 15,5 15,5 13,6 14,5 14,5 14,1 14,1 90,8 80,6 78,5 103,7 104,8 61,4 84,9 98 84,6 110 135,1 135,1 133 158,2 159,3 129,5 153 145,7 132,3 150,9 S®p(MVA) ST(MVA) SC(MVA) Std(MVA) Sht(MVA)  SC (MVA) Tõ b¶ng kÕt ta dựng đợc: đồ thị công suất phát lªn hƯ thèng s(MVA) 110 100 90 80 70 60 103,7 110 104,8 98 90,8 84,9 80,6 84,6 78,5 61,4 11 12 14 18 20 22 24 t(h) Đồ thị phụ tải tổng hợp Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện S(MVA) 600 563,5 542 550 482,2 500 467,4 SNM 440 450 400 350 287,4 300 288,5 264,3 262,2 249,5 243,5 250 236,1 233,7 220 220 200 SHT 183,7 158,6 151,5 150 129,2 123,7 116,8 SC 103,8 100 90,5 84,9 82,8 ST 50 23,8 19,8 6,2 24,8 20,8 8,3 7,2 11 12 22,4 10,3 14 STD SMF 8,3 18 20 22 24 t(h) *Nhận xét Từ đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy ta thấy: a Nhà máy điện thiết kế có công suất đặt là: SNM= n S®mF = 68,75 =275 (MVA) Trong : n số tổ máy phát điện nhà máy ( n =4) Công suất đặt nhà máy so với tổng công suất hệ thống SHT = 3700 (MVA) (Không kể nhà máy thiết kế ) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy ®iÖn S NM S HT 100= 275 100=7 , 43 % 3700 b./ Công suất phụ tải điện áp trung cực đại so với công suất nhà máy thiết kế S Tmax 93 100 100 33,8% S NM 275 c./ Công suất phụ tải điện áp cao cực đại so với công suất nhà máy thiết kế S C max 68,1 100 100 24,76% S NM 275 d./Công suất phát hệ thống cực đại so với công suất nhà máy : S HT max 110 100 100 40% S NM 275 đ./Công suất phụ tải địa phơng cực đại so với công suất nhà máy S dp max S NM 10,3 100 100 3,74% 275 Qua kết vừa tính đợc ta thấy: Nhà máy điện thiết kế đóng vai trò quan trọng hệ thống điện với lợng công suất phát chiếm 7,43% lợng công suất toàn hệ thống Phụ tải cấp điện áp trung chiếm 33,8% công suất toàn nhà máy Công suất phụ tải cấp điện áp cao chiếm 24,76% công suất toàn nhà máy Công suất thừa phát vào nhà máy cực đại chiếm 40% công suất toàn nhà máy Nh ta thấy nhà máy điện thiết kế có nhiệm vụ phục vụ cho phụ tải cấp điện áp trung , cao phần lại phát vào hệ thống Phụ tải địa phơng chiếm 3,74% lợng công suất toàn nhà máy Do tơng đối thuận lợi cho việc ghép nối máy phát theo sơ đồ (Máy phát - Máy biến áp ) nên sơ đồ nối dây nhà máy đơn giản rẻ tiền Nhà máy thiết kế với cấp điện áp Vì cấp điện áp 220kV 110 kV có trung tính nối đất trực tiếp nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu làm nhiệm vụ liên lạc cấp điện áp Do phụ tải cấp điện áp cao trung có công suất tơng đối lớn nên ta có thĨ ghÐp vµo gãp 220kV , 110kV tõ 12 MF- MBA Phụ tải nhà máy phụ tải cấp điện áp cao , trung , phần công suất lại đợc phát vào hệ thống qua đờng dây kép dài 95km Ta thấy phụ tải điện áp máy phát cực đại S đmmax=10,3(MVA) so với công suất định mức máy phát đà chọn SđmF =68,75 (MVA) S dp max S dmF 100= 10 , 100=14 , 98 % 68 , 75 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện Do để cung cấp cho phụ tải địa phơng ta không cần dùng hệ thống góp điện áp máy phát *************************************************** Chơng II Xác định phơng án chọn máy biến áp Trong thiết bị điện trạm biến áp, khí cụ điện đợc nối với thành sơ đồ nối điện Yêu cầu sơ đồ nối điện làm việc phải đảm bảo độ tin cậy, cấu tạo đơn giản vận hành linh hoạt, kinh tế, an toàn cho ngời Vì chọn sơ đồ nối điện nhà máy khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Do phải nghiên cứu kĩ nhiệm vụ thiết kế nắm vững số liệu ban đầu, dựa vào bảng cân công suất nhận xét tổng quát để tiến hành vạch phơng án nối dây Các phơng án vạch phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ điện phải khác cách ghép nôí máy biến áp với cấp điện áp, số lợng dung lợng máy phát Số máy phát ghép với máy biến áp Sơ đồ nối điện cấp điện áp phơng án dựa sở nhằm thoả mÃn yêu cầu kĩ 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 lớn maý lại phải ®¶m b¶o cung cÊp ®iƯn cho phơ t¶i cÊp ®iƯn áp máy phát cấp điện áp trung ( Trừ phần phụ tải nguồn khác nối vào góp điện áp trung cung cấp đợc ) - Công suất MF- MBA không đợc lớn dự trữ quay hệ thống - Khi phụ tải điện áp máy phát nhỏ ®Ĩ cung cÊp cho nã cã thĨ lÊy rÏ nh¸nh từ MF-MBA Nhng công suất rẽ nhánh không đợc vợt 1520% công suất - Không nên dùng MBA cuộn dây MBA tự ngẫu để liên lạc hay tải điện cấp điện áp , nh làm cho sơ đồ thiết bị phân phối phức tạp - Máy biến áp tự ngẫu sử dụng phía điện áp trung , cao áp