Thiet ke phan dien nha may nhiet dien ban do an 205086

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Lời nói đầu Điện nguồn lợng thiếu đợc đời sống xà hội ngày , điện đến nhà, quan, xí nghiệp, từ thành phố đến nông thôn, từ ®ång b»ng ®Õn vïng s©u vïng xa Cã thĨ nãi điện sát cánh với công nghiệp hoá đại hoá đất nớc, bảo vệ tổ quốc Giữ vai trò quan trọng nh nên nghành điện cần phải đợc quan tâm u đÃi, đầu t nhà nớc : Đó đầu t chất xám, đầu t tài đầu t nhân lùc …v.v.v.v HiĨu râ thùc tr¹ng nh vËy, chóng em sinh viên nghành Hệ Thống Điện đà tích luỹ kiến thức trình học tập nhà trờng, tảng sở để làm việc, công tác trở thành kĩ s sau Đồ án tốt nghiệp nội dung quan trọng mà sinh viên cần phải hoàn thành tốt, giúp sinh viên cố lại kiến thức đà học Với đề tài : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện , đồ án em đà đợc hoàn thành thời hạn khối lợng Trong trình thực đồ án em đà cố gắng tham khảo nhiều tài liệu, vận dụng kiến thức đà học nhng nhiều điều kiện khác mà đồ án em chắn gặp sai sót Nên em mong đợc góp ý bảo thầy cô để đồ án em đợc đầy đủ Em xin chân thành thầy giáo Là Văn út, thầy cô giáo môn Hệ Thống Điện đà tận tình giúp đỡ em trình làm đồ án vừa qua Sinh viên Phạm Lê Hoa PHầN Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 240MW Chơng1: Chọn máy phát điện tính toán phụ tảitính toán phụ tải cân công suất Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Để đảm bảo chất lợng điện , thời điểm công suất nhà điện phát phải hoàn toàn cân với công suất tiêu thụ kể công st tỉn thÊt Nh vËy viƯc tÝnh to¸n phơ tải cân công suất hệ thống điện điều vô quan trọng Trong thực tế , mức tiêu thụ điện phụ tải thay đổi theo thời gian, việc nắm đợc qui luật , tức tìm đợc dạng đồ thị phụ tải điều vô quan trọng ngời thiết kế vận hành nhờ có đồ thị phụ tải mà lựa chọn đợc phơng án, sơ đồ nối điện phù hợp Để đảm bảo tiêu kinh tế - kỹ thuật nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài đồ thị phụ tải cho phép chọn dung lợng máy biến áp , phân bố đợc tối u công suất giữa nhà máy điện tổ máy nhà máy điện Để chọn dung lợng tính toán tổn thất máy biến áp cần thiết lập đồ thị phụ tải ngày nhà máy Máy biến áp đợc chọn theo công suất biểu kiến , mặt khác hệ số cos cấp khác không nhiều nên cân công suất đợc tính theo công suất biểu kiến Sau tiến hành tính công suất cấp nhà máy 1.1 Chọn máy phát điện Máy phát điện thiết bị quan trọng nhà máy điện Khi lựa chọn máy phát điện cần điểm sau : - Máy phát điện có công suất lớn vốn đầu t tiêu hao nhiên liệu để sản xuất đơn vị điện phí tổn vận hành năm bé - §Ĩ thn tiƯn cho viƯc x©y dùng cịng nh vËn hành sau nên chọn máy phát loại - Chọn điện áp định mức máy phát dòng điện định mức dòng điện ngắn mạch cấp bé dễ chọn đợc khí cụ điện Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 240MW, gồm tổ máy 60MW.Ta chọn máy phát loại : TB-60-2 Các thông sè kÜ thuËt : Sdm P N U I Xd” Xd’ Xd Cos (MVA) (MW) (v/p) (KV) (KA) 75 60 3000 10,5 0,8 4,125 0,146 0,22 1,691 1.2 TÝnh to¸n phụ tải cân công suất Nhà máy có cÊp phơ t¶i : Phơ t¶i phÝa hƯ thèng , phụ tải trung áp , phụ tải địa phơng phụ tải tự dùng Việc cân công suất đợc thực theo công suất biểu kiến Công suất biểu kiến đợc tính từ công suất c«ng thøc : P%(t ) P(t) = 100 Pmax (1-1) Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện P(t ) S(t) = cos (1-2) Trong : 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 : Là hệ số công suất phụ tải 1.2.1 Tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát Phụ tải cấp có : Pmax = 11,5MW , cos =0,8 Bao gåm c¸c đờng dây : 3kép x 4MW x 4km ; 4đơn x 3MW x 3km , P% cho b¶ng TÝnh toán theo công thức (1-1) (1-2) tacó: Thời gian tõ 0-6(h) :P%=65% Theo c«ng thøc (1-1) : P%(t ) Pmax P(t) = 100 = 0,65 11,5 =7,475 (MW) Theo (1-2): P(t ) 7,475 = =9,344 S(t) = cos 0,8 Tính toán tơng tự cho khoảng thời gian lại ta có bảng tổng kết: Thời gian PUF% PUF(MW) SUF(MVA) 0-6 65 7,475 9,344 6-10 100 11,5 14,375 10-14 95 10,925 13,656 14-18 80 9,2 11,5 18-24 75 8,625 10,781 Đồ thị quan hệ: SUF(MVA) 18 15 12 14,375 13,656 11,5 9,344 10 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 14 10,781 18 24 t(h) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 1.2.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp 110 KV Phơ t¶i phÝa trung cã: Pmax = 100MW , cos = 0,8 Phụ tải bao gồm đờng dây kép + 4đơn , P% cho bảng Tính theo (1-1) (1-2) có bảng : Thời gian P% PT(MW) ST(MVA) 0-4 75 75 93,75 4-10 90 90 112,5 10-14 100 100 125 14-18 85 85 106,25 18-24 70 70 87,5 Đồ thị quan hệ : ST(MVA) 120 100 80 60 40 20 1.2.3 toán suất nhà 10 14 18 24 t(h) Tính công phát máy Nhà m¸y cã Pmax =400 MW , cos =0,85 TÝnh to¸n theo (1-1) , (1-2) cã b¶ng: Thêi gian P% PNM(MW) SNM(MVA) 0-8 70 168 210 8-12 90 216 255 12-14 95 228 285 14-20 100 240 300 20-24 75 180 225 Đồ thị quan hệ: 300 SNM (MVA) 240 180 120 60 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HT§ - K398 12 14 20 24 t(h) §å án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 1.2.4 Tính toán phụ tải tự dùng: Với nhà máy nhiệt điện điện tự dùng quan Đó điện dùng để chuẩn bị nhiên liệu , vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt , bơm nớc tuần hoàn v.v.v.v Điện tự dùng chiếm khoảng từ (5-8)% tổng điện phát toàn nhà máy Điện tự dùng đợc tính theo c«ng thøc : S NM (t ) Std =  SNM (0,4 + 0,6 S NM ) (MVA) (1-3) Trong đó: : Là phần lợng điện sản xuất nhà máy dùng cho tự dùng , yêu cầu thiết kế = 8% SNM : Là tổng công suất lắp đặt nhà máy SNM(t) : Là tổng công suất phát nhà máy thời ®iÓm t PNM max SNM = cos ϕNM 240 = 0,8 =300(MVA) Tính toán theo (1-3): Trong khoảng thời gian tõ 0-8(h) 313 ,09 STD= 0,08 300 (0,4 + 0,6 210 ) = 21,75(MVA) Tính toán tơng tự cho khoảng thời gian lại ta có bảng: Thời gian STD(t) 0-8 22,65 8-12 27,06 12-14 29,46 14-20 29,65 20-24 22,72 Đồ thị quan hệ: SUF(MVA) 30 28 26 24 22 20 1.2.5 phơ hƯ thèng 12 14 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 20 24 Tính toán tải phát Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Nhà máy phải đảm cân công suất nghĩa là: SHT = SNM(t) – ST(t) –SUF(t) –STD(t) (1-3) Trong ®ã : SNM(t) : Là công suất phát nhà máy thời điêm t SHT(t) : Là công suất phát hệ thống thời điểm t ST(t) : Là công suất phụ tải trung áp thời điểm t STD(t) : Là công suất tự dùng nhà máy thời điểm t Tính toán theo công thức (1-3) ta có bảng kết tính toán nh sau: t(h) SNM(t) ST(t) 0-4 210 93.75 4-6 210 112.5 SUF(t) STD(t) SHT(t) 9.344 22.65 84.26 9.344 22.65 65.51 6-8 210 112.5 14.37 22.65 60.48 8-10 255 112.5 14.37 27.06 101.0 10-12 255 125.0 13.65 27.06 89.29 12-14 285 125.0 13.65 29.46 116.8 14-18 300 106.2 11.5 29.65 152.6 18 20 24 18-20 300 87.5 11.5 29.65 171.3 20-24 225 87.5 10.78 22.72 104.0 Đồ thị quan hệ: SHT (MVA) 160 140 120 100 80 60 40 20 10 12 14 t(h) Biểu đồ công suất toàn nhà máy: S(MVA) 300 270 240 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Líp HT§ - K39 SNM 180 SUF+ S Đồ án tốt nghiệp 150 T + S T Thiết kế phần điện nhà máy D nhiệt điện 120 90 60 SUF+ SUFS 30 10 12 14 18 20 24 T D t(h) 1.2.6 NhËn xÐt: - Nhà máy cung cấp đủ điện cho loại phụ tải - Phụ tải phía trung lớn quan trọng nên u tiên cung cấp đủ điện cho bên trung đa vào hệ thống - Phụ tải địa phơng lớn P = 14,375 (MW) nhỏ 20% công suất tổ máy P = 20%.75 = 15 (MW) nên phụ tải địa phơng đợc cung cấp điện cách lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát - Hai cấp điện áp cao trung mạng trung tính trực tiếp nối đất nên dùng máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Chơng Chọn sơ đồ nối điện nhà máy Chọn sơ đồ nối điện nhà máy khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Vì cần phải nghiên cứu kĩ nhiệm vụ thiết kế , nắm vững số liệu ban đầu , dựa bảng cân công suất nhận xét để tiến hành vạch phơng án nối dây Các phơng án vạch phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ phải khác cách ghép nối máy biến áp với cấp điện áp , số lợng dung lợng máy biến áp , số lợng máy phát nối vào góp điện áp máy phát , sè m¸y ph¸t ghÐp bé víi m¸y biÕn ¸p Sơ đồ nối diện cấp điện áp cần thoả mÃn yêu cầu kĩ thuật sau: - Số lợng máy phát nối vào góp điện áp máy phát phải thoả mÃn điều kiện cho ngừng làm việc máy phát lớn máy phát lại đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải điện áp máy phát phụ tải điện áp trung ( trừ phần phụ tải nguồn khác nối vào góp điện áp trung cung cấp đợc) - Công suất máy phát điện máy biến áp không đợc lớn dự trữ quay hệ thống - Chỉ đợc ghép máy phát điện máy biến áp hai dây quấn vào góp điện áp mà phụ tải cực tiểu lớn công suất ,có nh tránh đợc trờng hợp lúc phụ tải cực tiểu không phát hết công suất công chuyển qua hai lần biến áp làm tăng tổn hao gây tải cho máy biến áp hai cuộn dây Đối với máy biến áp tự ngẫu không cần dùng điều kiện - Khi phụ tải điện áp máy phát nhỏ , ®Ĩ cung cÊp cho nã cã thĨ lÊy rÏ nh¸nh tõ c¸c bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p ,nhng công suất lấy rẽ nhánh không đợc vợt 20% công suất - Không nên dùng hai máy biến áp ba cuộn dây máy biến áp tự ngẫu để liên lạc hay tải điện cấp điện áp sơ đồ thiết bị phân phối phức tạp - Khi công suất tải lên điện áp cao lớn dự trữ quay hệ thống phải đặt hai máy biến áp Sau đà chọn đợc số phơng án , cần phân tích sơ phơng án mặt kĩ thuât kinh tế để loại trừ số phơng án rõ ràng bất hợp lý giữ lại phơng án hợp lý Qua nguyên tắc ta đa phơng án nối điện nh sau: 2.1 Phơng án Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Để liên lạc ba cấp điện áp : 220KV;110KV; 10,5KV ta dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu Mét bé máy phát máy biến áp cuộn dây đợc nối vào góp trung áp đợc nối vào góp cao áp *Sơ đồ: H T 220KV B3 B2 B1 110KV B4 NhËn xÐt: F1 F2 F3 F4 Ưu điểm : Sơ đồ đơn giản , dòng ngắn mạch nhỏ nên chọn đợc thiết bị dễ dàng Nhợc điểm: Nhiều chủng loại máy biến áp bên cao áp nên vốn đầu t tăng Số mạch nối bên cao nhiều gây tổn thất lớn 2.2 Phơng án Dùng máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc , máyphátmáybiến áp ghép vào trung áp * Sơ đồ : 220KV B1 H T 110KV B2 Sinh viªn : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 B3 B4 F1 F2 F3 Đồ án tốt nghiệp F4 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Nhận xét: Ưu điểm : Sơ đồ đơn giản, sử dụng chủng loại máy biến áp nên vốn đầu t giảm ,vẫn đảm bảo tin cậy cung cấp điện Nhợc điểm: Số lợng máy phát nối vào trung áp nhiều nên công suất thừa bên trung truyền vào hệ thống qua lần máy biến áp làm tăng tổn thất công suất 2.3 Phơng án Để cung cấp cho hƯ thèng dïng bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn áp tự ngẫu Phía trung đợc cung cấp cuộn trung máy biến áp liên lạc * Sơ ®å: H T 220KV 110KV B1 NhËn xÐt : F1 B2 F2 F3 F4 Ưu điểm : Sơ đồ đơn giản chủng loại máy biến áp ,vốn đầu t nhỏ so với phơng án đà vạch Nhợc điểm : Độ tin cậy cung cấp điện không cao , máy biến áp cố nhà máy nửa công suất phát, dòng ngắn mạch lớn Kết luận : Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39