Mon hoc thiet ke nha may nhiet dien 1 84168

đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Mục lục Chơng I- Tính toán phụ tải cân công suất 1.1- Chọn máy phát điện 1.2- Tính toán phụ tải cấp điện áp 1.2.1-Phụtải địa phơng 1.2.2- Phụ tải phía trung áp 1.2.3-Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 1.2.4- Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy: 1.2.5- Công suất phát hệ thống 1.3-Các nhận xét 10 1.3.1-Tình trạng phụ tải cấp điện 10 1.3.2-Dự trữ hệ thống 1.3.3- Cấp điện áp Chơng ii- lựa chọn sơ đồ nối điện nhà máy 2.1- Các phơng án nối dây 2.2-Chọnmáy biến áp cho phơng án 2.2.1-Phơng án I áp 10 10 10 11 15 16 2.2.2-Phơng án II 18 2.3- Phân bố công suất cho máy biến áp làm việc bình thờng 20 2.3.1- Phơng án I 20 2.3.2-Phơng ¸n II 21 2.4-KiĨm tra qu¸ t¶i cđa c¸c m¸y biến áp: 2.4.1- Phơng án I 22 2.4.2- Phơng án II 25 2.5- Tính tổn thất điện máy biến áp 2.5.1- Phơng án I 2.5.2- Phơng án II Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 27 27 30 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Chơng III-TíNH TOáN KINH Tế XáC ĐịNH PHƯƠNG áN TốI ƯU 3.1-Tính toán dòng cỡng phơng án 32 3.1.1-Phơng án I 32 3.1.2- Phơng ¸n II 36 3.2- Chän s¬ bé c¸c khÝ điện 40 3.2.1- Chọn máy cắt 40 3.2.2- Chọn dao cách li 41 3.3-tính toán kinh tế- xác định phơng án tối u 43 3.3.1-chọn sơ đồ thiết bị phân phối cấp 43 3.3.2- sơ đồ tính toán kinh tế 44 Chơng IV-Tính toán ngắn mạch 49 4.1- Lập sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N-1 51 4.1- Lập sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N-1 51 4.2- Lập sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N-2 54 4.3- Lập sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N-3 56 4.4.Lập sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N-4 59 4.5- Lập sơ đồ thay tính toán ngắn mạch điểm N-5 60 4.6- Lập sơ đồ thay tính toán ngắn mạch điểm N-6 64 4.7- Lập sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N-7 67 Chơng V-Chọn khí cụ điện dây dẫn 73 5.1-Chọn máy cắt dao cách li 73 5.1.1- Chọn máy cắt 73 5.2.1- Chọn dẫn cứng 76 5.3- Chän sø ®ì dÉn 78 5.4- Chän dây dẫn mềm 79 5.5- Chọn cáp kháng điện cho phụ tải địa phơng Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 85 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện 5.5.1) chọn cáp 85 5.5.2- Chọn kháng điện 88 92 5.6-Chọn máy biến áp đo lờng máy biến dòng 5.6.1-Sơ đồ nối BU BI với dụng cụ đo 92 5.6.2-Chọn máy biến điện áp (BU) 93 5.6.3-Chọn máy biến dòng điện (BI) 94 Chơng 6- chọn sơ đồ thiết bị tự dùng 96 6.1- Sơ đồ tự dùng 96 6.2- Chọn máy biến ¸p cÊp 97 6.3-Chän m¸y biÕn ¸p cÊp 98 6.4-Chọn khí cụ điện tự dùng 98 6.4.1-Chọn máy cắt phía hạ áp máy biến áp tự dùng cấp 98 6.4.2-Chọn máy cắt phía cao áp máy biến áp tự dùng cấp 99 Lời nói đầu Đất nớc ta bớc vào thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá, ngành điện giữ vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế quốc dân Trong sống điện cần cho sinh hoạt phục vụ sản xuất Với phát triển xà hội đòi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện đủ để cung cấp điện cho phụ tải Xuất phát từ thực tế sau học xong chơng trình ngành hệ thống điện em đợc nhà trờng hộ môn Hệ thống điện giao nhiƯm vơ thiÕt kÕ gåm néi dung sau: ThiÕt kÕ phần điện nhà máy điện kiểu nhiệt điện ngng gồm tổ máy, công suất tổ 50 MW cấp điện cho phụ tải địa phơng 10KV , phụ tải trung áp 110KV phát vào hệ thống 220KV Sau thời gian làm đồ án với lỗ lực thân, đợc giúp đỡ tận tình thầy cô giáo khoa, bạn lớp Đặc biệt giúp đỡ hớng dẫn tận tình thầy giáo TS Đào Quang Thạch đến em đà hoàn thành đồ án Vì thời gian có hạn, với kiến thức hạn chế nên đồ án em không tránh thiếu sót Vì em mong nhận đợc Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện góp ý bổ xung thầy cô giáo bạn đông nghiệp để đồ án em ngày hoàn thiện Em xin gửi tới thầy giáo hớng dẫn toàn thể thầy cô giáo môn lời cảm ơn chân thành nhất! Sinh Viên: Chơng I Tính toán phụ tải cân công suất Tại mổi thời điểm điện nhà máy phát phải cân với điện tiêu thụ phụ tải kể tổn thất phụ tải.Trong thực tế điện tiêu thụ hộ dùng điện thay đổi, việc tìm đợc đồ thị phụ tải quan trọng việc thiết kế vận hành Dựa vào đồ thị phụ tải ta chọn đợc phơng án nối điện hợp lý, đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật Đồ thị phụ tải cho ta chọn công suất máy biến áp (MBA) phân bố tối u công suất tổ máy với nhà máy điện với 1.1- Chọn máy phát điện Theo yêu cầu thiết kế nhà máy có tổng công suất 350 MW = 150 MW Chọn máy phát điện kiểu TB-50 -3600 có thông số nh bảng 1-1 sau: Bảng 1-1: Ký hiệu Sđm Pđm cosđm Uđm Iđm Điện kháng tơng tơng đối X X ’ Xd MVA MW KV KA d d TB-503600 62,5 50 0,8 Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 10,5 5,73 0,135 0,3 1,84 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện 1.2- Tính toán phụ tải cấp điện áp Để đảm bảo vận hành an toàn , thời điểm điện nhà máy phát điện phát phải hoàn toàn cân với lợng điện tiêu thụ ỏ hộ tiêu thụ kể tổn thất điện Trong thực tế lợng điện tiêu thụ hộ dùng điện luôn thay đổi Việc nắm đợc quy luật biến đổi tức tìm đợc đồ thị phụ tải điều quan trọng việc thiết kế vận hành Nhờ vào công cụ đồ thị phụ tải mà ta lựa chọn đợc phơng án nối điện hợp lý , đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật , nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đồ thị phụ tải cho phép chọn công suất máy biến áp phân bố tối u công suất tổ máy phát điện nhà máy phân bố công suất nhà máy ®iƯn víi Trong nhiƯm vơ thiÕt kÕ ®· cho đồ thị phụ tải nhà máy đồ thị phụ tải cấp điện áp dới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng P max hệ số costb phụ tải tơng ứng từ ta tính đợc phụ tải cấp điện ¸p theo c«ng st biĨu kiÕn nhê c«ng thøc sau : St= Pt Cos φTB víi Pt = p % P max 100 Trong đó: S(t) công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t (MVA) cosTB hệ số công suất trung bình phụ tải P%:Công suất tác dụng thời điểm t tính phần trăm công suất cực đại Pmax : Công suất phụ tải cực đại tính bằng, MW 1.2.1-Phụ tải địa phơng Nh nhiệm vụ thiết kế đà cho Pmax = 30MW, cos = 0,86, U®m= 10KV, gåm đờng dây cáp kép, đờng dây cáp đơn có bảng biến thiên phụ tải theo Phụ tải địa phơng theo đợc tính nh sau : Pdp ( t ) cos ϕ tb Pdp % Pdp max S dp ( t ) = víi: Pdp ( t ) = 100 Ta cã kÕt cho bảng 1-2 đồ thị phụ tải địa phơng, hình 1.3: Bảng 1-2 Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện T(h) Pđp% Pđp(t)(MW) Sđp(t)(MVA) 0-7 7-12 60 18 20.930 12-18 80 24 27.907 100 30 34.884 18-24 70 21 24.419 Hình 1.3- Đồ thị phụ tải địa phơng: S(MVA) 40 35 30 25 20 15 10 12 18 24 t(h) 1.2.2- Phơ t¶i phía trung áp Nh nhiệm vụ thiết kế đà cho Pmax = 70MW, cos = 0,88, U®m= 110KV, gåm đờng dây cáp kép 40MW, đờng dây cáp đơn 30MW có bảng biến thiên phụ tải theo giê: B¶ng 1.3 t(h) 0-8 8-12 12-20 20-24 P% 60 80 100 70 Phụ tải trung áp theo ®ỵc tÝnh nh sau : PT ( t ) ST ( t )= cos ϕ T víi: PT ( t ) = PT % PT max 100 Ta cã kết cho bảng 1-5 đồ thị phụ tải địa phơng, hình 1.5: Bảng 1-4 T(h) 0-7 7-12 Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 12-18 18-24 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện P®p% PT(t)(MW) ST (t)(MVA) 70 49 55.682 100 70 79.545 80 56 63.636 60 42 47.727 Hình 1.5- Đồ thị phụ tải phía trung áp: ST (MVA) 90 79,545 80 63,636 70 60 55,682 47,727 50 40 30 20 10 12 20 24 t(h) 1.2.3-Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Nhà máy gồm tổ máy có: P®m = 50 MW, cos®m = 0,8 ®ã S dm = P Fdm cos ϕ dm = 50 =62 ,5 MVA 0,8 Tổng công suất đặt toàn nhà máy là: PNMđm = 3.PFđm = 3.50 = 150 MW SNMđm = 3.62,5=187,5 MVA Biến thiên công suất phát toàn nhà máy đợc tính toán theo c«ng thøc sau: St= Pt Cos ϕ tb Pt = p % P NMdm 100 víi : Ta tính đợc đồ thị phụ tải nhà máy theo thời gian Kết ghi bảng 1-6 đồ thị phụ tải nhà máy hình 1.6 Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện Bảng 1-5 t(giờ) P% PNM(t) MVA SNM(t) MVA 0-10 80 120 150 10-18 100 150 187,5 18-24 80 120 150 Hình 1.6- Đồ thị phụ tải toàn nhà máy: SNM(MVA) 187,5 200 180 150 150 160 140 120 100 80 60 40 t(h) 20 0 10 18 24 1.2.4- Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy: Tự dùng max toàn nhà máy 6% công suất định mức nhà máy với cos = 0,85 đợc xác định theo công thøc sau: S td (t )=α S NMdm (0,4+0,6 S NM (t ) S NMdm Trong ®ã : Std(t): Phụ tải tự dùng nhà máy thời điểm t SNMđm: Tổng công suất nhà máy MVA S NM(t): Công suất nhà máy phát thời điểm t Từ số liệu tính toán đợc phần 1.2.3, thay số liệu vào công thức ta có kết phụ tải tự dùng nhà máy cho bảng 1.6 đồ thị biểu diễn hình 1.7: Bảng 1.6 T(h) 0-10 Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 10-18 18-24 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện SNM(MVA) 150 187,5 STD(MVA) 9,9 11,25 Hình 1.7: Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy: 150 9,9 STD(MVA) 11.4 11,25 11.2 11 10.8 10.6 10.4 10.2 9,9 10 9,9 9.8 10 t(h) 18 24 1.2.5- Công suất phát hệ thống: Phơng trình cân công suất toàn nhà máy: SNM(t) = S®p(t)+ ST(t) + Std(t) + Sc(t)+ SHT(t) Ta bá qua tổn thất S(t) máy biến áp, đồng thời nhà náy phụ tải phía cao áp, nên ta cã: SHT(t) = SNM(t) - [S®P(t)+ ST(t) + Std(t)] Từ ta lập đợc kết tính toán phụ tải cân công suất toàn nhà máy nh bảng 1-7 đồ thị phụ tải hình 1-8 Bảng 1.7 t(h) 0-7 7-8 8-10 10-12 12-18 18-20 20-24 SNM(MVA) 150 150 150 Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45 187.5 187.5 150 150 đồ án môn học thiết kế nhà máy nhiệt điện SdP(MVA) ST (MVA) STD(MVA) SHT(MVA) 20,93 27,907 27,907 27,907 34,884 24,419 24,419 55,682 55,682 79,545 79,545 63,636 63,636 47,724 9,9 9,9 9,9 11,25 11,25 9,9 9,9 63,488 56,511 32,648 68,798 77,73 52,045 67,957 H×nh 1.8- Đồ thị phụ tải hệ thống: 90 SVHT(MVA) 77,73 80 70 67,957 63,488 68,798 60 50 56,511 52,045 40 30 20 32,648 t(h) 10 10 12 18 20 24 1.3-Các nhận xét 1.3.1-Tình trạng phụ tải cấp điện áp Ta thấy phụ tải phân bố không cấp điện áp cấp điện ¸p m¸y ph¸t phơ t¶i Pmax= 30MW, nhá so víi công suất máy phát P = 50MW toàn nhà máy thiết kế Phụ tải cấp điện áp trung PTmax= 70MW tơng đối lớn Không có phụ tải cấp điện áp cao 1.3.2-Dự trữ hệ thống Ta cã dù tr÷ cđa hƯ thèng S = 96MVA, lín so với công suất máy phát, nhiên nhỏ công suất nhà máy Điều cho ta thấy nhà máy có vai trò quan trọng hệ thống điện Công suất hệ thông tơng đối lớn SHT= 1200MVA Sinh viên: Nguyễn Văn Kiên- HTĐI- K45