Tinh toan dong dien ngan mach 1 217203

1 Đồ án môn học nhà máy điện Mục lục Lời nói đầu Ch¬ng : TÝnh toán phụ tải cân công suất Chọn máy phát điện 2 TÝnh toán phụ tải cân công suất .2 3.Chọn phơng án nối dây Chơng 2:Tính toán chän m¸y biÕn ¸p 13 1.Phơng án 13 2.Phơng án 19 3.Xác định dòng điện cỡng 24 Chơng : Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phơng án tối u 27 1.Chọn máy cắt dao cách ly .27 2.Chọn sơ đồ thiết bị phân phối ë phÝa cao: 28 TÝnh toán kinh tế kĩ thuật để chọn phơng án: 30 Chơng : Tính toán dòng điện ngắn mạch 33 1.Nhiệm vụ tính toán ngắn mạch: 33 2.Tính toán điện kháng hệ đơn vị tơng đối: 33 Tính toán ngắn mạch : 35 Ch¬ng : Chọn khí cụ điện dây dẫn 46 1.cấp điện áp 220 kv .46 2.cấp điện áp 110 kv .51 3.Mạch máy phát điện 54 4.Mạch phụ tải địa phơng: 62 Chơng 6: Chọn sơ đồ thiết bị tự dùng 70 1.Chọn sơ đồ tù dïng … .… 70 .… .… 70 70 2.Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng .… .… 70 .72 3.Chän khÝ ®iƯn tù dïng … .… 70 73 Lời nói đầu Hệ thống điện phận hệ thống lợng, bao gồm nhà máy điện, mạng điện hộ tiêu thụ điện Trong nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi lợng sơ cấp nh: than, dầu, khí đốt, thuỷ thành điện Hiện nớc ta lợng điện đợc sản xuất hàng năm nhà máy nhiệt điện không chiếm tỉ träng lín nh thËp kû 80 Tuy nhiªn, víi thÕ mạnh nguồn nguyên Đồ án môn học nhà máy ®iƯn liƯu nh ë níc ta, tÝnh chÊt phơ t¶i đáy nhà máy nhiệt điện việc củng cố xây dựng nhà máy nhiệt điện nhu cầu giai đoạn phát triển Trong bối cảnh đó, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện tính toán chế độ vận hành tối u nhà máy điện không nhiệm vụ mà củng cố toàn diện mặt kiến thức sinh viên ngành hệ thống điện trớc thâm nhập vào thực tế Với yêu cầu nh vậy, đồ án môn học đợc hoàn thành gồm thuyết minh kèm theo vẽ phần nhà máy nhiệt điện phần chuyên đề Bản thuyết minh gồm: chơng Các chơng trình bày toàn trình tính toán từ chọn máy phát điện, tính toán công suất phụ tải cấp điện áp, cân công suất toàn nhà máy, đề xuất phơng án nối điện, tính toán kinh tế - kỹ thuật, so sánh chọn phơng án tối u đến chọn khí cụ điện cho phơng án đợc lựa chọn Phần có kèm theo vẽ A0 Trong trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Văn Hoà thầy cô môn Hệ thống điện đà hớng dẫn cách tận tình để em hoàn thành đồ án Chơng Tính toán phụ tải cân công suất Chất lợng điện yêu cầu quan trọng phụ tải Để đảm bảo chất lợng điện 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 Vì điện có khả tích luỹ nên việc 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 đợc đồ thị phụ tải ®iỊu rÊt quan träng ®èi víi viƯc thiÕt kÕ vµ vận hành Nhờ vào 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 Ngoài dựa vào 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 điện với 1.1Chọn máy phát điện Đồ án môn học nhà máy điện Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện gồm tổ máy công suất máy 50 MW Để thuận tiện cho việc xây dựng nh vận hành ta chọn máy phát điện loại, điện áp định mức 10,5 kV: Chọn máy phát điện đồng tua bin có thông số sau: Bảng 1.1 Loại máy phát TB-60-2 n v/ph 3000 Thông số định mức S P U KV cos MVA MW 75 60 10,5 0,8 Điện kháng tơng đối I KA 4,125 X”d X’d Xd 0,195 0,282 1,606 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất 1.2.1 Cấp điện áp máy phát Ta tính theo công thức PUF ( t ) P % (t ) PUF(t) = 100 PUF max SUF(t) = cos ϕ Trong ®ã: P(t) : công suất tác dụng phụ tảI thời điểm t Q(t): công suất phản kháng phụ tải thời điểm t cos : Hệ số công suất phơ t¶i Pmax = 10 MW ; cos = 0,85 ; Uđm = 10,5 kV gồm đờng dây kép 2MW3km đờng dây đơn 1,5 MW3km Do ta có bảng biến thiên công suất đồ thị phụ tải nh sau: t(h) P% P (MW) SUF(MVA) 04 80 9,41 4 80 9,4 6 80 9,4 81 70 8,24 101 70 8,24 121 80 9,41 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy ph¸t 141 90 10,59 161 100 10 11,76 182 90 10,59 202 90 10,59 222 80 9,41 Đồ án môn học nhà máy điện S(MVA ) 15 11,76 10 10,59 + 9,41 8,42 0 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 1.2.2 Cấp điện áp trung (110KV) Phụ tải bên trung gồm đờng dây đơn Pmax = 110 MW, cos = 0,87 P % (t ) PT(t) = 100 PTmax C«ng thøc tÝnh PT ( t ) ST(t) = cos ϕ Bảng biến thiên công suất đồ thị phụ tải 90 46 90 68 80 810 80 101 90 121 90 141 100 161 90 182 90 202 80 222 80 99 99 88 88 99 99 110 99 99 88 88 113,8 126,4 113,8 113,8 101,2 101,2 t(h) 04 P% P (MW) SUT(MVA) 113,8 113,8 101,2 101,2 113,8 Tõ ®ã ta cã đồ thị phụ tải bên trung: Đồ án môn học nhà máy điện S(MVA) 126,4 113,8 101,2 0 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 1.2.3 Cấp điện áp cao (220KV) Gồm đờng dây đơn Pmà = 60Mw ; Cos =0,89 Bảng biến thiên công suất đồ thị phụ t¶i t(h) 04 P% P (MW) 90 46 90 54 54 SUT(MVA) 60,7 60,7 68 90 54 60,7 810 100 101 100 121 90 141 90 161 80 182 80 202 80 222 80 60 60 54 54 48 48 48 48 67,4 67,4 60,7 60,7 54 54 54 54 Sc(MVA) 67,4 60,7 60,7 54 Đồ án môn học nhà máy điện 12 16 24 t (h) 1.2.4 Phơ t¶i toàn nhà máy Nhà máy gồm máy phát có SđmF = 75MVA Do công suất đặt nhà máy là: SNM = x 75 = 375 MVA P % (t ) Snm(t) = 100 SNM B¶ng biÕn thiên công suất đồ thị phụ tải toàn nhà m¸y t(h) P% P (MW) STNM(MVA) 04 80 240 300 46 80 240 300 68 80 240 300 81 80 240 300 101 90 270 337,5 121 90 270 337,5 141 100 300 375 161 100 300 375 182 90 270 337,5 202 90 270 337,5 222 80 240 300 §å án môn học nhà máy điện S(MVA) 375 337,5 300 0 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 2.5 Tù dïng cña nhà máy điện Nhà máy nhiệt điện thiết kế có lợng điện tự dùng chiếm 8% công suất định mức toàn nhà máy Phụ tải tự dùng nhà máy thời điểm tính theo biểu thøc sau: S td (t )= S (t ) α% S NM 0,4 +0,6 NM 100 S NM ( ) Trong đó: Std(t): Công suất phụ tải tự dùng thời điểm t SNM : Công suất đặt toàn nhà máy SNM(t) : Công suất nhà máy phát thời điểm t : Phần trăm lợng điện tù dïng ( = % ) Sau tÝnh toán ta có bảng kết quả: 300 46 300 68 300 81 300 101 337,5 121 337,5 141 375 161 375 182 337,5 202 337,5 222 300 26,4 26,4 26,4 26,4 28,2 28,2 30 30 28,2 28,2 26,4 t(h) 04 STNM(MVA) STD(MVA) Đồ án môn học nhà máy điện S(MVA) 26,4 25 30 28,2 10 12 14 16 18 20 24 t(h) 22 1.2.6 Cân công suất toàn nhà máy, công suất phát hệ thống Toàn công suất thừa nhà máy đợc phát lên hệ thống qua đờng dây kép dài 90 km Tổng công suất hệ thống S HT =3500MVA Dù tr÷ quay cđa hƯ thèng S dtHT = 160 MVA Nh phơng trình cân công suất toàn nhà máy là: SNM(t) = SUF(t) + ST(t) + SC(t) + SVHT(t) + Std(t) Từ phơng trình ta có phụ tải hệ thống theo thời gian là: SVHT(t) = SNM(t) - SUF(t) - ST(t) - SC(t) - Std(t) Trong đó: SNM(t): Công suất nhà máy SUF(t): Công suất phụ tải máy phát ST(t) : Công suất phụ tải trung áp SC(t) = Std(t): Công suất tự dùng Từ ta có bảng tính phụ tải cân công suất toàn nhà máy: t(h) SNM(t) SUF(t) ST(t) Sc(t) 300 9.41 113,8 46 300 9.41 113,8 68 300 9.41 101,2 810 300 8,23 101,2 101 337,5 8,23 113,8 121 337,5 9.41 113,8 141 375 10,6 126,4 161 375 11,8 113,8 182 337,5 10,6 113,8 202 337,5 10,6 101,2 222 300 9.41 101,2 60,7 60,7 60,7 67,4 67,4 60,7 60,7 54 54 54 54 04 Đồ án môn học nhà máy điện Std(t) 26,4 26,4 26,4 26,4 28,2 28,2 30 30 28,2 28,2 26,4 Sht(t) 89,7 89,7 102,3 96,8 119,9 125,4 147,3 165,4 131 143,5 109 Đồ thị công st ph¸t vỊ hƯ thèng S(MVA) 165,4 147,3 125,4 119,4 102 96,8 89,7 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) Đồ thị phụ tải tổng hợp : S MVA 375 337,5 337,5 300 300 126,4 113,8 113,8 101,2 113,8 101,2 67,4 54 30 Đồ án môn học nhà máy điện 10 28,2 26,4 11,8 9,41 8,23 10 12 14 16 18 20 22 24 + NhËn xÐt chung: - phụ tảI bên trung áp tơng đối lớn nên ghép máy bên trung áp vào góp 110KV - cấp điện áp cao (220 KV) trung áp (110KV) có trung tính nối đất trực tiếp nên dùng máy biến áp liên lạc máy biến áp tự ngẫu có loẹi (vì nối ta giảm tổn thất truyền tảI đợc công suất thừ từ bên trung sang bên cao) - khả phát triển nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh vị trí nhà máy,phụ tải,nguồn nhiên liệu,giêng phần điền nhà máy phát triển thêm phụ tảI cấp đặc biệt phụ tảI đầu cực máy phát điện - Nhà máy cung cấp cho hệ thống điện lợng điện lớn(10,5%) nên vai trò nhà máy hệ thống quan trọng 1.3 Chọn phơng án nối dây Chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Các phơng án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải, đồng thời thể đợc tính khả thi đem lại hiệu kinh tế Dựa vào số liệu tính toán phân bố công suất đồ thị phụ tải cấp điện áp vạch phơng án nối điện cho nhà máy Theo kết tính toán cân cằng công suất chơng ta có: + Phụ tải địa phơng: SUFmax = 11,8(MVA) SUFmin = 8,23 (MVA)