Thiet ke nha may dien 1 219326

Thiết kế nhà máy điện Chơng I Tính toán phụ tải , cân công suất chọn máy Phát ®iƯn I) Chän m¸y ph¸t ®iƯn : NhiƯm vơ thiÕt kế nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy với công suất tổ máy 60 (MW) Tra bảng phụ lục II Máy phát điện đồng tua bin hơi( Hớng dẫn thiết kế nhà máy điện tác giả PGS Nguyễn Hữu Khái ), ta chọn đợc máy phát có thông số nh bảng sau : Loại Máy TB60-2 S (MVA) 75 P (KW) 60 U (kV) 10.5 Cos Xd'' Xd' Xd 0.8 0.22 1.691 0.146 I (KA) 4.125 B¶ng II) Tính toán phụ tải cân công suất : Ta xây dựng bảng biến thiên phụ tải cấp điện áp vòng 24h để thấy rõ nhu công suất nhà máy Tính toán dựa hai c«ng thøc sau : P(t ) Cos ϕ P% ×Pmax P(t) = 100 ; S(t) = Trong ®ã : - P(t) : Công suất tác dụng phụ tải thời điểm t - S(t) : Công suất biều kiến phụ tải thời điểm t - Cos : Hệ số công suất phụ tải Phụ tải điện áp máy phát 10kV: PMax = 26(MW); Cos = 0,87 Dựa vào bảng biến thiên phụ tải ta có kết tính toán cân công suất phụ tải điện áp máy phát: 15-21 t(h) 07 - 15 21-24 100 P% 65 85 70 26 P(MW) 16,9 22,1 18,2 29,89 S(MVA) 19,43 25,40 20,92 Bảng Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát : S(MVA) Thiết kế nhà máy điện 29,89 25,40 19,43 20,92 t (h) 15 21 24 H×nh 2.Phơ tải phía trung áp 110kV: Pmax = 70 (MW); Cos = 0,86 Dựa vào bảng biến thiên phụ tải ta có kết tính toán cân công suất phụ tải trung áp: t(h) 0-8 P% 70 P(MW) 49 S(MVA) 56,98 8-15 80 56 65,12 15-21 100 70 81,39 21-24 70 49 56.98 Bảng Đồ thị phụ tải phía trung ¸p : S (MVA) 81,39 56,98 65,12 56,98 t (h) Thiết kế nhà máy điện Hình 15 21 24 3.Phụ tải toàn nhà máy : Pmax = 180 (MW) ; Cos = 0,8 Ta cã b¶ng sau : t(h) 0-8 P% 70 P(MW) 126 S(MVA) 157,5 8-15 15-21 21-24 80 144 180 100 180 225 75 135 168,75 Bảng Đồ thị phụ tải toàn nhà máy : S(MVA) 225 180 168,75 157,5 15 21 24 t (h) Hình 4.Phụ tải tự dùng nhà máy : Tự dùng nhà máy đợc xác định theo công thức sau : Thiết kế nhà máy điện P dmF ì % × +0 6× S tnm (t ) Cos ϕ td 100 ∑ SdmF ( Std(t) = Trong : - số phần trăm lợng điện tự dùng =8% Costd = 0,8 Trên sở tính toán ta lập đợc bảng sau: t (h) 0-8 ∑ PdmF (MW ) ∑ SdmF (MV A) Stnm(t) 157,5 Std (MVA) 14,76 8-15 180 ) 15-21 21-24 225 180 15,84 Bảng Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy : 225 18 168,75 15,3 S(MVA) 18 15,84 15,3 14,76 t (h) 15 H×nh 21 24 Công suất phát hệ thống : Công suất phát hệ thống đợc xác định theo công thøc : SVHT(t) = Stnm(t) - Std(t) + ST(t) + SF(t) Dựa vào công thức ta tính đợc công suất phát hệ thống theo thời điểm ,kết tính toán đợc thể bảng sau : t(h) 0-7 7-8 8-15 15-21 21-24 ThiÕt kÕ nhµ máy điện SF(t)(MVA) ST(t)(MVA) Std(t) (MVA) Stnm(t) (MVA) Svht(t) (MVA) 19,43 56,98 14,76 157,5 66,33 25,4 56,98 14,76 157,5 60,36 25,4 65,12 15,84 180 73,64 29,89 81,39 18 225 95,72 20,92 56,98 15,3 168,75 75,55 Bảng Ta có đồ thị phụ tải biến thiên nh sau: S (MVA) 95,72 73,64 66,33 75,55 60,36 t (h) 15 21 24 H×nh Từ tính toán ta có nhận xét sau : - Nhà máy có tổng cộng tổ máy với công suất cực đại 225 (MVA) 225 x 100 %=11, 25 % 2000 chiếm công suất toàn hệ thống , nhà máy cung cấp điện chủ yếu cho phụ tải cấp điện áp trung 110kV ,phụ tải địa phơng cấp điện áp 10kV ,tự dùng cho nhà máy phần lại phát lên hệ thống - Phụ tải cấp điện áp trung có công suất cực đại 81,39 MW chiếm 81 ,39 x 100 %=36 % 225 , công suất phát vào hệ thống lúc cực đại chiếm 95 , 72 x 100 %=42 , 54 % 225 c«ng suÊt toàn nhà máy Nh nhà máy đủ công suất cung cấp cho phụ tải cấp Nhà máy có tầm quan trọng hệ thống Phụ tải cấp điện áp trung gồm có đờng dây kép quan trọng nên cần phải bảo đảm cung cấp điện liên tục - Phụ tải cấp điện áp cao Thiết kế nhà máy điện Chơng II Lựa Chọn sơ đồ nối điện cho nhà máy Đây khâu quan trọng thiết kế nhà máy Các thiết bị điện nhà máy điện trạm biến áp, khí cụ điện đợc nối lại với thành sơ đồ nối điện Yêu cầu sơ đồ nối điện làm viẹc đảm bảo, tin cậy, cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt, kinh tế an toàn cho ngời -Tính đảm bảo sơ đồ phụ thuộc vào vai trò quan trọng hộ tiêu thụ -Tính linh hoạt sơ đồ thể khả thích ứng với nhiều trạng thái vận hành khác Do sơ đồ phải có nhiều thiết bị nhng đồng nghĩa với xác suất cố lại tăng tính đảm bảo lại giảm xuống Vì tuỳ theo trờng hợp cụ thể mà ta chọn sơ đồ có tính đảm bảo linh hoạt định -Tính kinh tế sơ đồ đợc định hình thức góp, số lợng khí cụ dùng cho sơ đồ Sơ đồ nối điện nhà máy điện có nhiều phơng án khác nhau, Do ta cần phải lựa chọn sơ đồ có tính khả thi để đem so sánh chúng lại với để tìm phơng án tối u Dựa vào tính toán phân bố công suất trên, ta cã nh÷ng nhËn xÐt sau: - Ta cã SFmax =29,89(MVA) => SFmax/2=14,945 (MVA) chiÕm ( 14 ,945 x 0,8 x 100 %=19,93 % 60 SđmF) >15%SđmF nên sơ đồ nối điện có góp điện áp máy phát - Ta góp hay máy phát lên góp điện áp máy phát cho máy phát lớn bị cố máy phát lại đảm bảo cho phụ tải địa phơng tự dùng nhà máy - Công suất MFĐ - MBA không lớn dự trữ quay hệ thống nên ta chọn sơ đồ MFĐ-MBA - cấp điện áp 110 kV 220 kV có trung tính nối đất vËy ta sÏ sư dơng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu để liên lạc cấp điện áp 220110 =0 HƯ sè cã lỵi cđa MBATN :  = 220 -Vì theo tính toán ta có : S T max= 81,39 (MVA) ST min=56,98 (MVA) nên ta ghép tơng ứng cấp điện áp trung MF-MBA Phụ tải cấp điện áp trung lớn nên ta xem phụ tải địa phơng đợc a thành lập phơng án nối dây : Trên sở phân tích ta lập đợc phơng án nối dây sau: Thiết kế nhà máy điện HT 110kV 220kV TN1 B3 TN2 ~ ~ ~ F2 F1 F3 Hình 6: Phơng án Độ tin cậy cung cấp điện cao, dung lợng máy biến áp liên lạc nhỏ Chỉ dùng loại máy biến áp nên vận hành đơn giản HT 110kV 220kV B1 TN1 B2 TN2 B3 S ~ ~ F1 F2 dp ~ F3 Hình : Phơng án Độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải cấp đảm bảo, phụ tải địa phơng tự dùng lấy điện từ phía hạ máy biến áp liên lạc Phải dùng loại máy biến áp số lợng máy biến áp nhiều nên không kinh tế gây khó khăn vận hành ,tổn thất qua máy biến liên lạc tăng Số mạch nối vào cấp điện áp cao lớn nên không kinh tế Vì phụ tải cấp điện áp cao nên ta đề xuất thêm ph ơng án sau: Thiết kế nhà máy điện VHT ST 110kV 220kV TN2 TN1 ~ F1 ~ F2 ~ F3 H×nh : Phơng án Phơng án bảo đảm cung cấp điện liên tục cho phụ tải điện áp trung phụ tải địa phuơng Chỉ sử dụng loại máy biến áp tự ngẫu dễ vận hành ,số lợng máy biến áp giảm phí đầu t giảm Do số lợng máy phát nối vào góp UF nhiều nên phải chọn dung lợng máy biến áp liên lạc lớn Trong tất phơng án trên, MBA mang tải phẳng nên ta không cần điều chỉnh dới tải , cần điều chỉnh dòng kích từ đủ Phần công suất lại nói chung không phẳng MBALL đảm nhận, dùng điều chỉnh kích từ cha đủ mà phải cần điều chỉnh dới tải Nhận xét: Qua phân tích sơ phơng án đặt ta nhận thấy phơng án 1, phơng án có nhiều u điểm : - Sơ đồ nối điện phơng án 1, phơng án đơn giản độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải cấp điện ¸p cao - Ta chän c¸c khÝ ®iƯn cđa phơng án nhẹ nhàng - Phơng án có chi phí đầu t tốn so với phơng án Do ta chọn hai phơng án : phơng án phơng án để tính toán kinh tế kỹ thuật từ chọn phơng án tối u cho nhà máy thiết kế B Chọn máy biến áp : Phơng án 1: 1.Chọn MBA MF: B3 Công suất của MBA đợc chọn theo điều kiện: SB3 SđmF =75(MVA) Tra bảng phụ lục III Máy biến áp với điện áp cao 110kV (TKNMĐ) ta chọn đợc loại máy sau : 1 Thiết kế nhà máy điện Loại MBA T Sđm UC (MVA) (kV) 80 121 UH (kV) 10.5 PN (KW) 310 UN % 10.5 P0 (KW) 70 I0% 0.55 B¶ng 2.Chän MBA liên lạc TN1 , TN2 : Công suất MBA liên lạc (Tự Ngẫu ) đợc chọn dựa điều kiÖn: max Sthua STN1 = STN2  α Trong ®ã : S max thõa= α= n1 [∑ S dmF −SuF − n1 max S n td ] U C −U T 220−110 = =0 UC 220 hƯ sè cã lỵi cđa mba tù ngÉu n1 – Sè m¸y ph¸t nèi víi máy biến áp liên lạc n - Tổng số máy phát Từ công thức ta tính đợc: S max thua= 2×75−19 , 43− ×18 =59 ,285 MVA [ Chọn máy biến áp liên lạc theo điều kiện: ] ì59 , 285= SđmTN 118,57(MVA) Tra bảng phụ lục III Máy biến áp với điện áp cao 220kV (TKNMĐ) , ta chọn đợc loại ATTH có thông số sau: Sđm UC (MVA) (kV) 125 230 UT (kV) 121 UH (kV) 11 PN (KW) C-T 290 UN % C-T C-H T-H P0 (KW) 11 31 19 85 I0% 0,6 B¶ng Ta kiểm tra xem MBA đà chọn có thoả mÃn chế độ làm việc bình thờng (Quá tải bình thờng ) nh chế độ làm việc cố hay không a/ chế độ làm việc bình thờng : Thiết kế nhà máy điện Dòng công suất phân bố phía máy biến áp liên lạc đợc xác định theo công thức: ×S td SB3 (t) = SF®m - (t) [ S T (t )−S dmB 3(t )] SCT (t) = S vht (t ) SCC (t) = SCH (t) = SCT (t) + SCC (t) Từ ta có bảng : S(MVA) SB3(MVA) SCT(t)(MVA) SCC(t)(MVA) SCH(t)(MVA) 0-7 70,08 -6,55 33,165 26,615 7-8 70,08 -6,55 30,18 23,63 8-15 69,72 -2,3 36,82 34,52 15-21 69 6,195 47,86 54,055 21-24 69,9 -6,46 37,775 31,315 B¶ng Tõ b¶ng ta thấy : Khi dòng công suất phía Trung có giá trị âm tức có phần công suất truyền tải từ Trung sang Cao Trờng hợp cuộn nèi tiÕp cã t¶i lín nhÊt Ta chØ kiĨm tra điều kiện tải cuộn nối tiếp Coi cos ϕC =cosϕ T Sntmax(t) = α (S H +ST )=0,5(34 ,52−2,3)=16 ,11( MVA )