Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện dào thanh tùng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  1 PHẦN 1 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  2 CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1.CHỌNMÁYPHÁTĐIỆN - Theonhiệmvụthiếtkếphầnđiệnchonhàmáythủyđiệncócôngsuất228MW, gồm4tổmáy4x57MW,theobảng1.2trang116sáchThiếtkếPhầnđiệnnhàmáy điện và Trạm biến áp – PGS.TS Phạm Văn Hòa, ta chọn máyphát điện kiểu CB- 660/165-32 cóthôngsốnhưsau: Bảng 1.1: Thông số kĩ thuật của máy phát điện LoạiMF đm S  (MVA) đm P  (MW) cos đm  đm U  (kV) đm I  (kA) X d ’’ X d ’  X d  CB-660/165- 32 67,1 57 0,85 10,5 3,7 0,2 0,29 1,04 1.2.TÍNHTOÁNCÂNBẰNGCÔNGSUẤT - Dựavàocácsốliệuđãchođểtínhtoáncôngsuấtpháttoànnhàmáy,phụtảitự dùng,phụtảicáccấpđiệnápvàcôngsuấtphátvềhệthống: 1.2.1. Công suất phát toàn nhà máy -Phụtảitoànnhàmáyđượcxácđịnhtheocôngthức:  0 0 ( ) ( ) cos dmF FNM P S t P t    ;(MVA)(1.1) Trongđó:  ( ) FNM S t :côngsuấtbiểukiếntạithờiđiểmttrongngày,(MVA)   P t % :phầntrămcôngsuấttácdụngcủatoànnhàmáytạithờiđiểmt. cos  :hệsốcôngsuấtcủamáyphátđiện,cos  =0,85 dmF P  :tổngcôngsuấttácdụngđịnhmứccủanhàmáy,(MW)  . 4. 4.57 228 dmF dmF dmF P n P P      (MW) Trongđó: dmF P :côngsuấttácdụngđịnhmứccủamộttổmáyphát,(MW) n:sốtổmáyphátcủanhàmáy -Theo(1.1)thìcôngsuấtphátcủanhàmáytạicácthờiđiểmtrongngàycókết quảtrongbảngsau: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  3 Bảng 1.2: Biến thiên đồ thị phụ tải ngày của toàn nhà máy t,(h) 0÷6 6÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24 FNM P (%) 80 100 90 100 95 85 FNM S ,MVA  214,59 268,24 241,42 268,24 254,83 228 1.2.2. Công suất tự dùng nhà máy -Đốivớinhàmáythủyđiệnthìphầntựdùngchiếmkhánhỏ0,8-1,5%côngsuất địnhmứcmáyphát,xemcôngsuấttựdùngchonhàmáythủyđiệnkhôngđổitheothời gianvàđượcxácđịnhtheocôngthức: . 0,9 4.57 2,47 os 100 0,83 dmF TD td td n P S MVA c       1.2.3. Công suất phụ tải các cấp điện áp -Côngsuấtphụtảicáccấpđiệnáptạitừngthờiđiểmđượcxácđịnhtheocông thứcsau: ax 0 0 ( ) ( ) cos m P S t P t   (1.2) Trongđó: ( )S t :côngsuấtphụtảitạithờiđiểmt,MVA. ax m P :côngsuấtcựcđạicủaphụtải,MW. cos  :hệsốcôngsuấtcủamáyphátđiện,cos  =0,85 0 0 ( )P t :phầntrămcôngsuấtphụtảitạithờiđiểmt. a. Cấp điện áp máy phát 10,5kV -Tacó: ax m P =9MW, cos  =0,85. -Theo(1.2)tatínhđượccôngsuấtphụtảicấpđiệnápmáypháttạicácthờiđiểm nhưsau: Bảng 1.3: Biến thiên phụ tải ngày cấp điện áp máy phát t,(h) 0÷6 6÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24 UF P (%) 70 90 90 90 100 80 UF S ,MVA 7,41 9,53 9,53 9,53 10,59 8,47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  4 b. Cấp điện áp trung 110kV -Tacó: ax m P =90MWvàcos  =0,85. - Theo(1.2)thìtươngtựtacũngsẽtínhđượccôngsuấtphụtảicấpđiệnáptrung tạitừngthờiđiểmnhưsau: Bảng 1.4: Biến thiên phụ tải ngày cấp điện áp trung t,(h) 0÷6 6÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24 UT P (%) 80 95 90 100 95 90 UT S ,MVA 84,71 100,59 95,29 105,88 100,59 95,29 c. Cấp điện áp cao 220kV -Tacó: ax m P = 60MW, cos  =0,85. -Theo(1.2)taxácđịnhđượccôngsuấtcấpđiệnápcaotạicácthởiđiểmtrongngày nhưsau: Bảng 1.5: Biến thiên phụ tải ngày cấp điện áp cao t,(h) 0÷6 6÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24 UC P (%) 80 100 95 90 90 80 UC S ,MVA 56,47 70,59 67,06 63,53 63,53 56,47 1.2.4. Công suất phát về hệ thống -Theonguyêntắccânbằngcôngsuấttaimọithờiđiểmtacó: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) VHT FNM TD UC UT UF S t S t S t S t S t S t      Trongđó: ( ) VHT S t :côngsuấtphátvệhệthốngtạithởiđiểmt,(MVA). ( ) FNM S t :côngsuâtphátcủatoànnhàmáytạithờiđiểmt,MVA. ( ) TD S t :côngsuấttựdùngcủanhàmáytạithờiđiểmt,(MVA). ( ) UC S t :côngsuấtphụtảicấpđiệnápcaotạithờiđiểmt,(MVA). ( ) UF S t :côngsuấtphụtảicấpđiệnáptrungtạithờiđiểmt,(MVA). ( ) UF S t :côngsuấtphụtảicấpđiệnápmáypháttạithờiđiểmt,(MVA). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  5 Bảng 1.6: Tổng hợp đồ thị phụ tải các cấp t,(h) 0÷6 6÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24 FNM S ,MVA  214,59 268,24 241,42 268,24 254,83 228 UF S ,MVA 7,41 9,53 9,53 9,53 10,59 8,47 UT S ,MVA 84,71 100,59 95,29 105,88 100,59 95,29 UC S ,MVA 56,47 70,59 67,06 63,53 63,53 56,47 TD S ,MVA 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 VHT S ,MVA 63,53 85,06 67,07 86,83 77,65 65,3 Nhận xét: - Nhàmáythủyđiệngồm4tổmáy4x57MWcónhiệmvụcungcấpđiệnchophụ tải3cấpđiệnápnhưsau: +Phụtảicấpđiệnápmáyphát10,5kVgồm2lộkép,2lộđơn: ax UF m S =10,59MVAvà min UF S =7,41MVA +Phụtảicấpđiệnáptrung110kVgồm1lộképvà1lộđơn: ax UT m S =105,88MVAvà min UT S =84,71MVA +Phụtảicấpđiệnápcao220kVgồm1lộđơn ax UC m S =70,59MVAvà min UC S =56,47MVA +Côngsuấtphátvềhệthống(nốivớithanhgóp220kV): ax VHT m S =86,83MVAvà min VHT S =63,53MVA -Vậynhàmáyluônphátcôngsuấtvềhệthống,đápứngđủcôngsuấtchophụtải cáccấp. Chú giải: Phụtảitựdùng Phụtảiđịaphương Phụtảitrungáp Phụtảicaoáp Côngsuấtphátvềhệthống  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  6  6 12 14 18 20 24 240 180 120 60 S ,(MVA) t ,(h) 0 214,59 268,24 241,42 268,24 254,83 228 S VHT S UC S UT S UF 270 Hình 1.1: Đồ thị phụ tải tổng toàn nhà máy ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  7 1.3.CHỌNPHƯƠNGÁNNỐIDÂY 1.3.1. Cơ sở đề xuất phương án nối dây a.Từbảng1.6tacó ax UF m S =10,59MVA -Giảthiếtphụtảiđịaphươngđượctríchtừđầucựccủa2tổmáyphát: ax UF 10,59 100 100 7,89 15% 2 2.67,1 m dmF S S     Vậykhôngcầndùngthanhgópđiệnápmáyphát. b.Lướiđiệnphíatrung110kVvà220kVlàlướitrungtínhtrựctiếpnốiđấtvàcóhệ sốcólợi: 220 110 0,5 220 C T C U U U        Sửdụng2máybiếnáptựngẫulàmliênlạc. c.Theobảngkếtquảtổngcôngsuấtcủanhàmáyởtrênthìtacó:  ax UT m S =105,88MVA; min UT S =84,71MVAvà dmF S =67,1MVA Nênphảighéptừ1đến2bộmáyphát–máybiếnáp2cuộndâylênthanhgóp điệnápphíatrung. d. Có: 100 dpHT S MVA , 67,1 dmF S MVA .Xétthấy: 2. 2.67,1 134,2 100 dmF dpHT S MVA S MVA    nênkhôngthểghépchunghaimáyphátvớimộtmáybiếnáp. e. Nếulượngcôngsuấttraođổigiữacácphíacaotrunglàkhônglớn,côngsuấttự ngẫukhônglớn,thìcóthểnối2MBAtựngẫuliênlạcvớinhau,tuynhiênkhôngnối trựctiếpvớimáyphátđiện. 1.3.2. Đề xuất phương án nối dây a. Phương án 1 -Phươngán1dùnghaimáybiếnáptựngẫulàmliênlạcvàđặtởphíacaoáp.Phía trungđặt2bộMPĐ-MBAhaicuộndây. -Đặcđiểm: +Đảmbảođộtincậycungcấpđiện. +Vốnđầutưvàlắpđặtmáybiếnáp2cuộndâybêntrungthấphơnsovớibêncao áp. +Phânbốcôngsuấtphátvàtiêuthụtươngđốiđều. +Sơđồđơngiản,vậnhànhlinhhoạt. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  8 +Tổnthấtcôngsuấttăngkhiphụtảiđiệnáptrungnhỏnhất. +Khisựcốở1mbaliênlạcthìkhôngnhữngmấtcôngsuấtcủamáyphátnốivào nó,màviệctruyềntảicôngsuấtgiữabêntrungvàocaosẽbịhạnchế. Hình 1.2: Phương án 1 b. Phương án 2 -Phươngánnàydùng2máybiếnáptựngẫulàmMBAliênlạcvàđượcđặtởphíacao áp,có1bộMPĐ-MBA2cuộndâyđượcđặtbêncaoápvà1bộMPĐ-MBA2cuộn dâyđượcđặtbêntrungáp.  Hình 1.3: Phương án 2 -Đặcđiểm: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  9 +Đảmbảođộtincậycungcấpđiện. +Tổnthấtcôngsuấtnhỏ. +Vốnđầutưvàlắpđặtmáybiếnáp2cuộndâybêncaoápsẽcaohơnkhilắpđặt bêntrungáp. +Khisựcốở1mbaliênlạcthìkhôngnhữngmấtcôngsuấtcủamáyphátnốivào nó,màviệctruyềntảicôngsuấtgiữabêntrungvàocaosẽbịhạnchế. c. Phương án 3 -Phươngán3gồm:haibộMPĐ-MBA2cuộndâyđặtởphíacaoáp,haibộMPĐ- MBA2cuộndâyđặtởphíatrungáp.Sửdụng2máybiếnáptựngẫulàmliênlạc, cungcấpchophụtảiđịaphương.  Hình 1.4: Phương án 3 -Đặcđiểm: +Đảmbảođộtincậycungcấpđiện. +VậnhànhkinhtếhơnsovớiviệcdùngbộMPĐ-MBAliênlạcnếulượngcôngsuất giữacácphíacaotrungkhônglớn. +Chiphíđầutưvàlắpđặtcáccácmáybiếnáplớn +Tổnthấtđiệnápvàtổnthấtđiệnnănglớn. d. Phương án 4 -Phươngán4gồm:mộtbộMPĐ-MBAđặtởphíacaoáp.BabộMPĐ-MBAđặtở phíatrungáp.Sửdụng2MBAtựngẫulàmliênlạc,cungcấpchophụtảiđịaphương. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN  10  Hình 1.5: Phương án 4 -Đặcđiểm: +Đảmbảođộtincậycungcấpđiện. +Chiphíđầutưvàlắpđặtcáccácmáybiếnáplớn. +Tổnthấtđiệnápvàtổnthấtđiệnnănglớn. +Vậnhànhphứctạp,không kinhtếnếulượngcôngsuấttraođổi giữa2cấp cao trunglớn. * KẾT LUẬN: -Qua4phươngánđưaraởtrêntanhậnthấy:phươngán1và2cóđộtincậycung cấpđiệnđảmbảo,sơđồđơngiản,vậnhànhđơngiản,vốnđầutưthấphơnhaiphương án3và4. - Dựa vào những phân tích trên ta sẽ giữ lại 2 phương án 1 và 2 để tính toán ở chươngtiếptheo. [...]...          + Phía cao 220kV: có 3 mạch đường dây (phụ tải cao có 1 lộ đơn và 2 lộ nối về  hệ thống) , nên chọn sơ đồ TBPP hai hệ thống thanh góp.           + Cấp 10,5 kV không dùng thanh góp điện áp máy phát.  3.1.1 Phương án 1 HÌnh 3.1: Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 1   25 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN 3.2.2 Phương án 2 Hình 3.2: Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 2 3.2. TÍNH TOÁN KINH TẾ- KĨ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU  3.2.1 Vốn đầu tư          - ... phương án Phương án 1 2 V,  109 ( đồng)  81,84  89,34  P, ( 109 đồng /năm)  15,03  15,35    29 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN - Nhận thấy:  V1  V2   P  P2   1 * KẾT LUẬN: qua phân tích kinh tế, kĩ thuật của 2 phương án,  ta thấy phương án 1  là phương án tối ưu. Vậy giữ lại phương án 1 để tính toán cho chương tiếp theo.      30 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN NGẮN... chọn điểm ngắn mạch N4, với nguồn cấp là các máy phát của nhà máy và hệ thống :     31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN + Giá trị dòng ngắn mạch tại N4:  I N 4  I N 3  I N 3'   4.2. LẬP SƠ ĐỒ THAY THẾ  a Sơ đồ thay thế các phần tử b Chọn các đại lượng cơ bản - Chọn:   Scb = 100 MVA                 U cb  U tb  từng cấp điện áp  c Tính điện kháng các phần tử - Hệ thống:   X 1  X HT  X * S cb 100  0,9  0,026   S dmHT 3500 - Đường dây: nhà máy nối với hệ thống 220kV bằng 2 lộ đường dây, chiều dài mỗi ... - Từ phân tích trên ta có được kết quả chi phí vận hành hàng năm của 2 phương án:   Bảng 3.5: Tổng hợp chi phí vận hành hàng năm của 2 phương án Phương án 1 2 V,  109 ( đồng)  81,84  89,34  A , 106 kWh  8,16  7,85  a%  8,4  8,4  P , ( 109 đồng /năm)  1 6,87  7,5  P2 , ( 109 đồng /năm)  8,16  7,85  P, ( 109 đồng /năm)  15,03  15,35  3.3 Lựa chọn phương án tối ưu - Sau khi tính toán kinh tế kĩ thuật ta có bảng kết quả tổng hợp của 2 phương án:   Bảng 3.6: Tổng hợp tính toán... Vậy tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp là:  A  2.ATN  AB 3  AB 4  =  (2.1, 36  2, 49  2, 64).106  7,85.106  kWh  * KẾT LUẬN: - Nhận  thấy  máy  biến  áp  đã  chọn  đảm  bảo  các  điều  kiện  quá  tải  khi  làm  việc  bình  thường và khi sự cố.  Bảng 2.7: Tổn thất điện năng của 2 phương án Phương án A , 106 kWh  1 8,16  2 7,85    24 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN...          - Vốn đầu tư của một phương án được tính như sau:  V  VB  VTBPP   Trong đó:  VB  : vốn đầu tư máy biến áp, được xác định theo công thức:  VB   K BVb   Ở đây:   Vb : tiền mua máy biến áp, (đồng).    26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN     K B : hệ số tính đến chi  phí vận chuyển và  xây lắp  máy biến áp, phụ thuộc và  điện áp  và  công  suất  MBA  (  ở  bảng  4.1  sách  Thiết  kế  phần  điện NMĐ  và ...  2.0,9   109     43,8.109   ( đồng)  - Vậy tổng số vốn đầu tư của phương án 2 là:  V2  VB  VTBPP  =   (45,54  43,8).109  89,34.109  (đồng)  3.2.2 Chi phí vận hành hàng năm - Chi phí vận hành hàng năm của mỗi phương án được xác định theo:  P  P  P2   1 Trong đó:    28 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN P  : tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn, (đồng/năm).  1 P 1 a 0 0 V  ...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP A. PHƯƠNG ÁN 1  2.1.A. CHỌN MÁY BIẾN ÁP  I Phân bố công suất cho máy biến áp   Hình 2.1: Phân bố công suất cho MBA ở phương án 1 1 Máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây - Công suất của máy biến áp này mang tải bằng phẳng trong suốt 24 giờ/ngày và ... SCC (t )  SCT (t )    Trong đó:    11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN SUT (t ), SUC (t )  - công suất phụ tải điện áp trung và điện áp cao tại thời điểm t.  SCH (t ), SCT (t ), SCC (t )  - công suất các phía hạ, trung và cao của MBA tại thời                                                        điểm t.                   SVHT (t )  - công suất phát về hệ thống tại thời điểm t.  - Ta có kết quả trong bảng sau: ...    Vậy: Máy biến áp liên lạc không bị quá tải khi sự cố hỏng máy biến áp tự ngẫu B2.      - Công suất thiếu phát về hệ thống khi phụ tải bên trung cực tiểu:  UT UT Sthieu  SVHTmin  SUC min  SCC = 63,53 + 56,47 – 107,32 = 12,68 MVA      - Ta có:                    S Duphong = 100MVA >  Sthieu  = 12,68 MVA    16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN                                      Hệ thống bù đủ công suất thiếu.      Từ những kết quả ở trên ta . Nhàmáythủyđiệngồm4tổmáy4x57MWcónhiệmvụcungcấpđiệnchophụ tải3cấpđiệnápnhưsau: +Phụtảicấpđiệnápmáyphát10,5kVgồm2lộkép,2lộđơn: ax UF m S =10,59MVAvà min UF S =7,41MVA +Phụtảicấpđiệnáptrung110kVgồm1lộképvà1lộđơn: ax UT m S =105,88MVAvà min UT S =84,71MVA +Phụtảicấpđiệnápcao220kVgồm1lộđơn ax UC m S =70,59MVAvà min UC S =56,47MVA +Côngsuấtphátvềhệthống(nốivới thanh góp220kV): ax VHT m S =86,83MVAvà min VHT S =63,53MVA -Vậynhàmáyluônphátcôngsuấtvềhệthống,đápứngđủcôngsuấtchophụtải cáccấp. Chú. a.Từbảng1.6tacó ax UF m S =10,59MVA -Giảthiếtphụtảiđịaphươngđượctríchtừđầucựccủa2tổmáyphát: ax UF 10,59 100 100 7,89 15% 2 2.67,1 m dmF S S     Vậykhôngcầndùng thanh gópđiệnápmáyphát. b.Lướiđiệnphíatrung110kVvà220kVlàlướitrungtínhtrựctiếpnốiđấtvàcóhệ sốcólợi: 220. c.Theobảngkếtquảtổngcôngsuấtcủanhàmáyởtrênthìtacó:  ax UT m S =105,88MVA; min UT S =84,71MVAvà dmF S =67,1MVA Nênphảighéptừ1đến2bộmáyphát–máybiếnáp2cuộndâylên thanh góp điệnápphíatrung. d. Có: 100 dpHT S MVA , 67,1 dmF S MVA .Xétthấy: 2. 2.67,1