Thiet ke mon hoc nha may dien 1 209027

thiết kế môn học nhà máy điện lời nói đầu Ngày nay, điện đợc sử dụng rộng rÃi lĩnh vực đời sống Điện đợc sản xuất từ nhà máy điện để cung cấp cho hộ tiêu thụ Để đáp ứng nhu cầu phụ tải, cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện Do việc nghiên cứu tính toán kinh tế kĩ thuật thiết kế xây dựng nhà máy điện công việc cần thiết Xuất phát từ nhu cầu thực tế, với kiến thức chuyên ngành đà đợc học, em đà đợc giao thực Đồ án thiết kế môn học Nhà máy điện với nhiệm vụ thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW Trong trình thiết kế, với tận tình giúp đỡ thày giáo môn bạn lớp với nỗ lực thân em đà hoàn thành đợc đồ án Tuy nhiên, trình độ chuyên môn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi có thiếu sót Em mong nhận đợc góp ý thầy cô giáo bạn để đồ án đợc hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn thầy Bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt GS.TS Là Văn út PGS.TS Nguyến Hữu Khái đà giúp em hoàn thành thiết kế đồ án môn học Hà nội, tháng 10 năm 2007 Sinh viên Nguyễn văn Tâm mục lục Lời nói đầu .1 Môc lôc Ch¬ng Chọn máy phát điện .6 TÝnh to¸n phơ tải cân công suất nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 -1- thiết kế môn học nhà máy điện 2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát 2.2 Phụ tải cấp điện áp trung 110kv 2.3 Công suất phát nhà máy 2.4 Phơ t¶i tù dïng cđa nhà máy 10 2.5 Công suất phát hệ thống 11 Mét sè nhËn xÐt chung 13 Ch¬ng II .14 I Đề xuất phơng ¸n 14 1.1 Phơng án 14 1.2 Phơng án 15 1.3 Phơng án 16 1.4 Phơng án 17 II tÝnh to¸n chän m¸y biÕn ¸p cho phơng án 18 Phơng ¸n .18 1.1 Chän m¸y biÕn ¸p 18 1.2 Phân bố công suất cho MBA 18 1.3 Kiểm tra tải c¸c MBA .19 1.4 Tính tổn thất điện 23 1.5 Tính dòng điện cỡng mạch 24 Phơng án .27 2.1 Chän m¸y biÕn ¸p 27 2.2 Phân bố công suất cho MBA 28 2.3 Kiểm tra tải cđa c¸c MBA .29 2.4 Tính tổn thất điện 30 2.5 Tính dòng điện cỡng mạch 34 Ch¬ng III 36 I phơng án 36 Xác định điểm ngắn mạch tính toán 36 xác định điện kháng phần tử 37 xác định dòng ngắn mạch 39 3.1 Ngắn mạch N-1 39 3.2 Ngắn mạch N-2 41 3.3 Ngắn mạch N-3 43 3.4 Ngắn mạch N-3 44 3.5 Ngắn mạch N-4 45 Chọn Máy Cắt Điện .47 II phơng án 48 nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 -2- thiết kế môn học nhà máy điện Xác định điểm ngắn mạch tính toán 48 xác định điện kháng phần tử 48 xác định dòng ngắn mạch 48 3.1 Ngắn mạch N-1 48 3.2 Ngắn mạch N-2 51 3.3 Ngắn mạch Tại N-3 53 3.4 Ngắn mạch N-3 54 3.5 Ngắn mạch T¹i N-4 55 Chọn Máy Cắt Điện 57 Ch¬ng IV .58 I.PHƯƠNG áN .58 Tính Vốn Đầu T Cđa ThiÕt BÞ 58 1.1 Vốn Đầu T Mua Máy Biến ¸p .59 1.2 Vèn Đầu T Xây Dựng Các Mạch Thiết Bị Phân Phối 61 TÝnh PhÝ Tỉn VËn Hµnh Hµng Năm .61 Chi Phí Tính Toán Của Phơng án 62 i PHƯƠNG áN 62 Tính Vốn Đầu T Của Thiết Bị 62 1.1 Vèn Đầu T Mua Máy Biến áp .63 1.2 Vốn Đầu T Xây Dựng Các Mạch Thiết Bị Phân Phối 63 Tính Phí Tổn Vận Hành Hàng Năm .64 Chi PhÝ TÝnh To¸n Cđa Phơng án 64 III so s¸nh kinh tÕ - kü thuËt chän phơng án tối u 64 KÕt Ln VỊ TÝnh To¸n Kinh TÕ 64 So S¸nh VỊ MỈt Kü Tht 65 KÕt luËn .65 Ch¬ng V .65 Chọn dây dẫn Phụ tải cấp điện áp máy phát 65 1.1 Đờng Dây Kép 66 1.2 Đờng Dây Đơn 66 Chän dÉn, gãp 69 2.1 Chän Thanh DÉn Cøng 69 2.2 Chän Dây Dẫn Và Thanh Góp Mềm Phía Trung áp .72 2.3 Chọn Dây Dẫn Và Thanh Góp Mềm PhÝa Cao ¸p 75 Chän sø ®ì dÉn cøng 76 Chọn máy cắt điện .77 Chän dao c¸ch ly 79 nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 -3- thiết kế môn học nhà máy điện Chọn kháng Điện phụ tải cấp điện áp máy phát 80 Chọn máy biến dòng §iÖn 82 7.1 Cấp Điện áp Máy Phát 82 7.2 Cấp Điện áp 110kV & 220kV .84 Chọn máy biến điện áp 85 8.1 Cấp Điện áp Máy Ph¸t 85 8.2 Cấp Điện áp Cao Và Trung 87 Ch¬ng VI .88 sơ đồ cung cấp điện tự dùng 88 chän m¸y biÕn ¸p bËc mét 89 chọn máy biến áp dự trữ 89 chọn máy biến áp công tác bậc hai 89 Chọn máy cắt Mạch tù dïng 90 4.1 Chän MC - 90 4.2 Chän MC - 90 Tài liệu tham khảo .92 nguyÔn V¡N TÂM lớp htđ1 - K48 -4- thiết kế môn học nhà máy điện chơng tính toán phụ tải cân công suất Chọn máy phát điện Cân công suất tác dụng hệ thống điện cần thiết đảm bảo cho hệ thống làm việc ổn định, tin cậy đảm bảo chất lợng điện Công suất nhà máy điện phát phải cân với công suất yêu cầu phụ tải Trong thực tế lợng điện thay đổi ngời ta phải dùng phơng pháp thống kê dự báo lập nên đồ thị phụ tải, nhờ định phơng pháp vận hành tối u, chọn sơ đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp Chọn máy phát điện Theo nhiệm vụ thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có công suất 200MW, gồm máy phát điện x 50MW, cos =0,8 , Uđm = 10,5kV Chọn máy phát điện loại TB502 có thông số : Loại máy TB -50-2 S®m MVA 62,5 P®m MW 50 U®m kV 10,5 I®m kA 3,45 Cosφ 0,8 Xd” 0,135 Xd’ 0,3 Xd 1,84 Tính toán phụ tải cân công suất Xuất phát từ đồ thị phụ tải ngày cấp điện áp theo phần trăm công suất tác dụng cực đại Pmax hệ số công suất cos phụ tải tơng ứng, ta xây dựng đợc đồ thị phụ tải cấp điện áp toàn nhà máy theo công suất biểu kiến 2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát Phụ tải cấp điện áp máy phát bao gồm: đờng dây kép x 3,5 MW x 4km đờng dây đơn x 1,8MW x 3km Phụ tải cấp điện áp máy phát có PUFmax= 14,2MW, cos = 0,8 Suy ra: P 14,2 S UF max  UF max  17,75MW cos  0,8 Tõ ®å thị phụ tải tính theo %P max, ta tính đợc nhu cầu công suất thời điểm ngày: nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 -5- thiết kế môn học nhà máy điện p(t).PFT max 100 P (t) SFT (t) FT cos FT Kết tính toán cho ta bảng cân công suất cấp điện áp máy phát : PFT (t) bảng 1.2 Thời gian, 0-6 - 10 10 - 14 14 -18 18 - 24 60 8,82 75 10,65 100 14,2 90 12,78 70 9,94 10,65 13,31 17,75 15,97 12,43 h p, % PUF , MW SUF , MVA Đồ thị phụ tải ®iƯn ¸p m¸y ph¸t: SUF (MVA) 17,75 13,31 15,97 12,43 10,65 10 14 18 24 t (h) H×nh 1.1 2.2 Phụ tải cấp điện áp trung 110kv Phụ tải cấp điện áp trung bao gồm đờng dây kép đờng dây đơn với công suất mạch nh Phụ tải cấp điện áp trung có PUTmax= 80MW, cos = 0,8 Suy ra: PUT max 80 100MW cos UT 0,8 Từ đồ thị phụ tải tính theo %P max, ta tính đợc nhu cầu công suất thời điểm ngày: SUT max nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 -6- thiết kế môn học nhà máy điện p(t).PUT max 100 P SUT (t) UT max cos UT Kết tính toán cho ta bảng cân công suất cấp điện áp trung : PUT (t)  b¶ng 1.3 Thêi gian, h p, % PUT , MW SUT , MVA 0-6 6- 10 10 - 14 14 -18 18 - 24 70 56 70 90 72 90 85 68 85 100 80 100 70 56 70 Đồ thị phụ tải điện áp trung SUT (MVA) 90 70 100 85 70 H×nh 1.2 suất phát6của nhà10 2.3 Công máy 14 18 24 t (h) Nhiệm vụ thiết kế đà cho nhà máy gồm tổ máy phát nhiệt điện có : PF = 50 MW, cos = 0,8 Do công suất biểu kiến tổ máy : S F= PF 50 =62 , MVA cos ϕ 0,8 = Tổng công suất đặt toàn nhà máy là: PNMdm 4 PF 4.50 200MW S NMdm 4S F 4.62,5 250 MVA Từ biểu đồ phát công suất nhà máy, ta tính đợc công suất phát nhà máy thời điểm ngày: nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 -7- thiết kế môn học nhà máy ®iÖn PNM PNM %.PNMdm 100 = PNM SNM = Cos Kết tính toán cho ta bảng cân công suất phát nhà máy: bảng 1.4 Thời gian, h C«ng suÊt p, % PNM , MW SNM , MVA 0–8 – 12 12 – 14 14 -20 20 – 24 75 150 187,5 90 180 225 100 200 250 85 170 212,5 70 140 175 Đồ thị phát công suất nhà máy: SNM (MVA) 225 187,5 250 212,5 12 14 175 20 24 t (h) Hình 1.3 2.4 Phụ tải tự dùng nhà máy Theo nhiƯm vơ thiÕt kÕ phơ t¶i tù dïng cđa nhà máy chiếm 8% điện phát nhà máy Nh lợng tự dùng nhà máy thời điểm ngày: ( S TD = S NM 0,4+ 0,6 S NM (t ) S NM ) đó: SNM : công suất đặt nhà máy, S NM =250 MVA nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 -8- thiết kế môn học nhà máy điện : tự dùng nhà máy, =8 % Kết tính toán cho ta bảng cân công suất tự dùng nhà máy: bảng 1.5 Thời gian, h SNM , MVA STD , MVA 0–8 – 12 12 – 14 14 -20 20 – 24 187.5 17 225 18,8 250 20 212.5 18,2 175 16,4 §å thị phụ tải tự dùng: STD (MVA) 20 18,8 18,2 17 16,4 12 14 20 24 t (h) Hình 1.4 2.5 Công suất phát hệ thống Nhà máy phát công suất lên hệ thống qua lộ đờng dây 220kV, chiều dài lộ 92km Công suất phát hệ thống đợc xác định biểu thức: S VHT =S NM −( SUF + SUT +S TD ) đó: S NM : công suất toàn nhà máy Dựa vào kết tính toán trớc ta tính đợc công suất phát hệ thống nhà máy thời điểm ngày nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 -9- thiết kế môn học nhà máy điện Kết tính bảng 1.6 b¶ng 1.6 Thêi gian, h 8_10 10_12 12_14 14_1 18_20 20_2 225 225 250 212.5 212.5 175 13.31 17.75 17.75 15.97 12.43 12.43 90 90 85 85 100 70 70 17 17 18,8 18,8 20 18,2 18,2 16,4 89,8 67,1 102,8 103,4 127,2 78,33 111,8 76,17 0_6 6_8 187 10.6 187 13.3 SUT , MVA 70 STD , MVA SVHT ,MVA SNM , MVA SUF , MVA §å thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy: nguyễn VĂN TÂM lớp htđ1 - K48 - 10 -