Thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện công suất 180 MW

Thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện công suất 180 MW

Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp LI NểI U Ngy nay, in nng c s dng rng rói trong mi lnh vc ca i sng. in nng c sn xut ra t cỏc nh mỏy in cung cp cho cỏc h tiờu th. ỏp ng nhu cu ph ti, cn phi xõy dng thờm nhiu nh mỏy in. Do ú vic nghiờn cu tớnh toỏn kinh t k thut trong thit k xõy dng nh mỏy in l cụng vic ht sc cn thit. Xut phỏt t nhu cu thc t, cựng vi nhng kin thc chuyờn ngnh ó c hc, em ó c giao thc hin ỏn thit k mụn hc Nh mỏy in vi nhim v thit k phn in ca nh mỏy nhit in cụng sut 180 MW. Trong quỏ trỡnh thit k, vi s tn tỡnh giỳp ca cỏc thy giỏo trong b mụn cựng vi n lc ca bn thõn em ó hon thnh c bn ỏn ny. Tuy nhiờn, do trỡnh chuyờn mụn cũn hn ch nờn bn ỏn khụng trỏnh khi cú nhng thiu sút. Em rt mong nhn c s gúp ý ca cỏc thy cụ giỏo bn ỏn ny c hon thin hn. Em xin chõn thnh cỏm n cỏc thy trong B mụn H thng in, c bit l PGS Nguyn Hu Khỏi v TS o Quang Thch ó giỳp em hon thnh bn thit k ỏn mụn hc ny. H ni, ngy thỏng nm 2007 Sinh viờn V Tin t Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 1 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp CHNG I TNH TON PH TI V CN BNG CễNG SUT Cõn bng cụng sut trong h thng in l rt cn thit m bo cho h thng lm vic n nh, tin cy v m bo cht lng in nng. Cụng sut do nh mỏy in phỏt ra phi cõn bng vi cụng sut yờu cu ca ph ti. Trong thc t lng in nng luụn thay i do vy ngi ta phi dựng phng phỏp thng kờ d bỏo lp nờn th ph ti, nh ú nh ra phng phỏp vn hnh ti u, chn s ni in phự hp, m bo tin cy cung cp in . I. CHN MY PHT IN Theo nhim v thit k phn in cho nh mỏy nhit in cú cụng sut 180MW, gm 3 mỏy phỏt in 3 x 60MW; U m = 10,5kV. Chn mỏy phỏt in loi TB-60-2 cú cỏc thụng s k thut cho trong bng sau: Loi MF S Fm MVA P Fm MW cos m U Fm kV I m KA X d X d X d TB-60-2 75 60 0,8 10,5 4,125 0,146 0,22 1,691 II. TNH TON PH TI V CN BNG CễNG SUT Xut phỏt t th ph ti ngy cỏc cp in ỏp theo phn trm cụng sut tỏc dng cc i P max v h s cụng sut cos ca ph ti tng ng, ta xõy dng c th ph ti cỏc cp in ỏp v ton nh mỏy theo cụng sut biu kin theo cỏc cụng thc sau : max . 100 % )( P P tP = (1) cos )( )( tP tS = (2) Trong ú: P(t) cụng sut tỏc dng ca ph ti ti thi im t. S(t) cụng sut biu kin ca ph ti ti thi im t. cos - h s cụng sut ca ph ti. 1. th ph ti in ỏp mỏy phỏt (ph ti a phng) Ph ti in ỏp mỏy phỏt cú U dm =10 kV; P UFmax =40 MW; cos =0,84. Theo cỏc cụng thc (1) v (2) ta cú bng kt qu sau : Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 2 0 8 20 24 t(h) S UF (MW) 33,333 47,619 38,095 30,952 14 S UT (MW) t(h) 24 14 0 18 40,499 57,303 67,416 47,191 8 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp t(h) 0 8 8 14 14 20 20 24 P UF % 70 100 80 65 P UF (t),MW 28 40 32 26 S UF (t),MVA 33,333 47,619 38,095 30,952 th ph ti a phng : 2. th ph ti trung ỏp Ph ti trung ỏp cú U dm =110 kV; P UTmax =60 MW; cos =0,89. Theo cỏc cụng thc (1) v (2) ta cú bng kt qu sau : t(h) 0 8 8 14 14 18 18 24 P UT % 60 85 100 70 P UT (t),MW 36 51 60 42 S UT (t),MVA 40,449 57,303 67,416 47,191 th ph ti trung ỏp : Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 3 t(h) 0 7 14 18 24 S NM (MW) 180 213,75 225 191,25 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp 3. th ph ti ton nh mỏy Nh mỏy in bao gm 3 t mỏy 60 MW cú cos = 0,8 nờn : P NM = 3 . 60 =180 MW S NM = 3 . 75 = 225 MVA Theo cỏc cụng thc (1) v (2) ta cú bng kt qu sau : t(h) 0 7 7 14 14 18 18 24 P NM % 80 95 100 85 P NM (t),MW 144 171 180 153 S NM (t),MVA 180 213,75 225 191,25 th ph ti ton nh mỏy : 4. th ph ti t dựng ca nh mỏy Cụng sut t dựng ca nh mỏy ti mi thi im trong ngy c tớnh theo cụng thc sau : += NM NM NMTD S )t(S .6,04,0.S.S Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 4 14 7 0 24 t(h) S TD (MW) 13,068 14,405 14,85 13,514 18 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp trong ú: S NM : cụng sut t ca nh mỏy, NM S = 225MVA : t dựng nh mỏy, =6,6% Kt qu tớnh toỏn cho di bng sau : t(h) 0 7 7 14 14 18 18 24 S NM (t),MVA 180 213,75 225 191,25 S TD (t),MVA 13,068 14,405 14,85 13,514 th ph ti t dựng ca nh mỏy: 5. th cụng sut phỏt v h thng Cụng sut phỏt v h thng ti mi thi im c xỏc nh theo cụng thc sau : S VHT (t) = S NM (t) - [S UF (t) +S UT (t) +S TD (t) ] Da vo cỏc kt qu tớnh toỏn trc ta tớnh c cụng sut phỏt v h thng ca nh mỏy ti tng thi im trong ngy. Kt qu tớnh toỏn cho trong bng sau: t(h) 0 - 7 7 - 8 8 - 14 14 - 18 18 - 20 20 - 24 S NM (t),MVA 180 213,75 213,75 225 191,25 191,25 S UF (t),MVA 33,333 33,333 47,619 38,095 38,095 30,952 S UT (t),MVA 40,449 40,449 57,303 67,416 47,191 47,191 S TD (t),MVA 13,068 14,405 14,405 14,85 13,514 13,514 S VHT (t),MVA 93,15 125,563 94,423 104,639 92,45 99,593 T bng kt qu trờn ta cú th ph ti tng hp : Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 5 0 7 8 14 18 20 24 S NM S VHT S UT S UF S TD 50 100 150 200 t(h) S(MVA) Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp 6. Nhn xột * Ph ti nh mỏy phõn b khụng u trờn c ba cp in ỏp, giỏ tr cụng sut ln nht v nh nht ca chỳng l: - Ph ti a phng : S UFmax = 47,619 MVA ; S UFmin = 30,952 MVA - Ph ti trung ỏp : S UTmax = 67,416 MVA ; S UTmin = 40,449 MVA - Ph ti t dựng : S TDmax = 14,850 MVA ; S TDmin = 13,068 MVA - Ph ti phỏt v h thng: S VHTmax = 125,563 MVA ; S VHTmin = 92,540 MVA Cụng sut phỏt v h thng ca nh mỏy nh hn d tr quay ca h thng l 200 MVA nờn khi cú s c tỏch nh mỏy ra khi h thng vn m bo n nh h thng. * Vai trũ ca nh mỏy in thit k i vi h thng : Nh mỏy in thit k ngoi vic cung cp in cho cỏc ph ti cỏc cp in ỏp v t dựng cũn phỏt v h thng mt lng cụng sut ỏng k (khong 8% cụng sut ca h thng) nờn cú nh hng rt ln n n nh ng ca h thng. CHNG II CHN S NI IN CHNH CA NH MY IN Chn s ni in chớnh l mt trong nhng khõu quan trng nht trong vic tớnh toỏn thit k nh mỏy in. Cỏc phng ỏn xut phi m bo cung cp in liờn tc, tin cy cho cỏc ph ti, th hin c tớnh kh thi v tớnh kinh t. Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 6 Std2 Std1 Sdp2 Sdp1 Std HT B3 B2 B1 F3 F2 F1 Svht 220KV 110KV St 10,5 kV Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp I. XUT PHNG N xut cỏc phng ỏn ta a ra mt s nhn xột sau: - Ta cú : %15%746,31 75.2 619,47 2.S Fdm UFmax >== S nờn dựng thanh gúp in ỏp mỏy phỏt. S lng mỏy phỏt ni vo thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt phi m bo khi mt t mỏy b hng thỡ cỏc t mỏy cũn li s cung cp cho ph ti a phng v t dung. Do o ta phi ghộp ớt nht 2 mỏy phỏt in vo thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt . - Do cỏc cp in 220kV v 110kV u cú trung tớnh ni t trc tip, mt khỏc h s cú li = 0,5 nờn ta dựng mỏy bin ỏp t ngu va truyn ti cụng sut liờn lc gia cỏc cp in ỏp va phỏt cụng sut lờn h thng . - Cụng sut mt b mỏy phỏt in - mỏy bin ỏp khụng ln hn d tr quay ca h thng nờn ta cú th dựng s b mỏy phỏt in - mỏy bin ỏp. - Ta cú : S UTmax =67,416 MVA ; S UTmin = 40,449 MVA v S Fm = 75 MVA, cho nờn ta cú th ghộp 1 b mỏy phỏt in - mỏy bin ỏp ba pha hai cun dõy bờn trung ỏp. - Do tm quan trng ca nh mỏy i vi h thng nờn cỏc s ni in ngoi vic m bo cung cp in cho cỏc ph ti cũn phi l cỏc s n gin, an ton v linh hot trong quỏ trỡnh vn hnh sau ny. - S ni in cn phi m bo cỏc yờu cu v k thut cung cp in an ton, liờn tc cho cỏc ph ti cỏc cp in ỏp khỏc nhau, ng thi khi b s c khụng b tỏch ri cỏc phn cú in ỏp khỏc nhau . Vi cỏc nhn xột trờn ta cú cỏc phng ỏn ni in cho nh mỏy nh sau: 1. Phng ỏn 1 Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 7 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp * Nhn xột : phng ỏn 1 : cú mt b mỏy phỏt in mỏy bin ỏp 2 cun dõy ni lờn thanh gúp 110 kV cung cp in cho ph ti 110 kV. Hai mỏy phỏt in c ni vo thanh gúp in ỏp mỏy phỏt, dựng hai mỏy bin ỏp t ngu liờn lc gia cỏc cp in ỏp. Ph ti a phng c cung cp in t thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt. Mỏy phỏt F 1 v F 2 c ni vo thanh gúp ny . u im ca phng ỏn : - S ni in n gin, vn hnh linh hot, cung cp cụng sut cho ph ti cỏc cp in ỏp. - Ph ti a phng c cung cp bi hai mỏy phỏt do ú khi s c mt mỏy thỡ vn c cung cp in y liờn tc bi mỏy phỏt cũn li. - S lng v chng loi mỏy bin ỏp ớt nờn d la chn thit b v vn hnh n gin, giỏ thnh r tho món iu kin kinh t . Nhc im ca phng ỏn : - Khi b mỏy phỏt in - mỏy bin ỏp bờn trung lm vic nh mc , s cú mt phn cụng sut t bờn trung truyn qua cun trung ca MBA t ngu phỏt lờn h thng gõy tn tht qua 2 ln MBA . 2. Phng ỏn 2 Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 8 HT B3 B2 B1 Std F3 F2 F1 Svht 220KV 110KV St Sdp2 Std2 Std1 Sdp1 10,5 kV Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp * Nhn xột : phng ỏn 2 : ghộp ba mỏy phỏt vo thanh gúp in ỏp mỏy phỏt, dựng hai mỏy bin ỏp t ngu ba pha lm mỏy bin ỏp liờn lc gia ba cp in ỏp. Ph ti a phng c cung cp in t thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt. u im ca phng ỏn : - Cung cp cụng sut cho ph ti cỏc cp in ỏp . - S ni n gin, d cho sa cha, lp t, vn hnh v bo dng. - S lng MBA ớt hn so vi phng ỏn 1. Tn tht cụng sut nh . Nhc im ca phng ỏn : - Giỏ thnh cỏc mỏy bin ỏp ln. 3. Phng ỏn 3 * Nhn xột : B mỏy phỏt in - mỏy bin ỏp (F 1 + B 1 ) c ni vi thanh gúp in ỏp 220kV. Cỏc mỏy phỏt F 2 v F 3 c ni vo thanh gúp in ỏp mỏy phỏt, cỏc mỏy bin ỏp t ngu ba pha lm nhim v liờn lc gia ba cp in ỏp v cung cp in cho cỏc ph ti a phng. u im ca phng ỏn : - m bo cung cp in cho cỏc ph ti cỏc cp in ỏp . Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 9 Std2 Std1 Sdp2 Sdp1 Std HT B3 B2 B1 F3 F2 F1 Svht 220KV 110KV St 10,5 kV §å ¸n m«n häc ThiÕt kÕ nhµ m¸y ®iƯn vµ tr¹m biÕn ¸p - Cấp điện áp trung tuy khơng có máy biến áp nhưng ln được đảm bảo cung cấp điện. ● Nhược điểm của phương án : - Do tất cả các máy biến áp đều được nối với thanh góp điện áp 220kV nên đòi hỏi các máy biến áp lớn hơn, vốn đầu tư và tổn thất lớn hơn. KẾT LUẬN : Qua 3 phương án ta có nhận xét rằng hai phương án 1 và 2 đơn giản và kinh tế hơn so với phương án còn lại. Hơn nữa, nó vẫn đảm bảo cung cấp điện liên tục, an tồn cho các phụ tải và thoả mãn các u cầu kỹ thuật. Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1 và phương án 2 để tính tốn kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy điện. II . TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 1. PHƯƠNG ÁN 1 1.1. Chọn máy biến áp a) Chọn máy biến áp 2 cuộn dây B3 : Máy biến áp hai dây quấn B3 được chọn theo điều kiện: MVASS dmFdmB 75 33 =≥ Do đó ta có thể chọn được máy biến áp B3 có các thơng số kỹ thuật: Loại MBA S đm MVA ĐA cuộn dây, kV Tổn thất, kW U N % I 0 % C H ∆P 0 ∆P N TPдцH 80 115 10,5 70 310 10,5 0,55 Sinh viªn : Vò TiÕn §¹t – HT§2 – K48 10 [...]... phớa in ỏp cao 220kV l : I cbC = Max{ I cb (1) , I cb ( 2) } = 0,330 kA b)Cỏc mch phớa in ỏp trung 110 kV - Ph ti trung ỏp gm 1 ng dõy kộp x 4 0MW v 1 ng dõy n x 2 5MW, PTmax= 6 0MW, cos = 0,89 Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 16 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Do ú dũng in cng bc trờn mch ng dõy ph ti trung ỏp bng : I cb ( 3) = S max 3.U T I cb ( 4 ) = 1,05 S Fdm 3.U T = 1,05 B 75... học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp 2.1 Chn mỏy bin ỏp Mỏy bin ỏp t ngu B1, B2 c chn theo iu kin: S TNdm Vi l h s cú li ca mỏy bin ỏp t ngu: = UC UT UC = 1 S thua 2 220 110 = 0,5 220 Stha : cụng sut truyn qua 2 cun h ỏp ca cỏc mỏy bin ỏp liờn lc Stha= SmF SUFmin STD = 3.75 30,952 13,514 = 180, 534 MVA Vy cụng sut ca cỏc mỏy bin ỏp B1 v B2 c chn nh sau: S TNdm 1 1 S thua = 180, 534 = 180, 534... mch phớa in ỏp mỏy phỏt 10,5 kV - Mch mỏy phỏt : I cb (5) = 1,05 S Fdm 3.U Fdm = 1,05 75 3.10,5 = 4,330 kA - Mạch hạ áp của máy biến áp liên lạc: I cb ( 6 ) = k qtsc S dmB1 3U H Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 = 1,4 0,5 200 3 10,5 = 7,698 kA 24 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Vy dũng in cng bc phớa in ỏp mỏy phỏt 10,5kV l : I cbF = Max{ I cb ( 5) , I cb ( 6 ) } = 7,698 kA d)Mch... ó chn tho món iu kin quỏ ti S c mỏy bin ỏp t ngu B1 ( hoc B2 ) : HT St Svht 220KV 110KV B3 B2 B1 Sdp1 Sdp2 10,5 kV Std2 Std1 F1 F2 Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 Std F3 13 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp * Xột s c xy ra khi SUT = SUTmax = 67,416 MVA Khi ú SVHT = 104,639 MVA ; SUF = 38,095 MVA; STD = 14,85 MVA - Phõn b cụng sut trờn cỏc cun dõy ca mỏy bin ỏp t ngu khi xy ra... Khi ú cụng sut cn phỏt lờn h thng l S VHT=93,15MVA, vỡ vy lng cụng sut phỏt tha lờn h thng l: Stha = SC SVHT = 137,556 93,15 =44,406 MVA Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 14 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Do ú mỏy bin ỏp ó chn tho món iu kin quỏ ti s c KT LUN : Cỏc mỏy bin ỏp ó chn cho phng ỏn 1 hon ton m bo iu kin quỏ ti bỡnh thng ln quỏ ti s c 1.4.Tớnh toỏn tn tht in nng... kWh 160 2 Nh vy tng tn tht in nng mt nm trong cỏc mỏy bin ỏp ca phng ỏn 1 l: A = 2.ATN + A2cd = 2 1217860,979 + 2695302,498 = 5131024,456 kWh Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 15 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp 1.5.Tớnh dũng in cng bc ca cỏc mch v chn khỏng in phõn on 1 kep HT Svht (1) (3) 220KV 110KV (5) (2) (4) B3 B2 B1 Sdp1 1 don Sdp2 (7) 10,5 kV Std1 (6) F1 Std Std2 F2 F3 a)Cỏc...Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp b) Chn mỏy bin ỏp t ngu B1, B2 : Mỏy bin ỏp t ngu B1, B2 c chn theo iu kin: S B1dm = S B 2 dm 1 S Fdm Vi l h s cú li ca mỏy bin ỏp t ngu: = S B1dm = S B 2 dm Do ú : 1... hai trng hp HT sau: St Svht Trng hp 1: Khi s c mỏy bin ỏp liờn lc B2 220KV SqB1 Sdp1 B3 B2 B1 110KV Sdp2 Sqk 10,5 kV Std1 Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 Std2 K48 F1 F2 Std 17 F3 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Trong trng hp ny tỡm cụng sut qua khỏng ln nht ta tớnh lng cụng sut truyn ti qua cun h ỏp mỏy bin ỏp B1 trong trng hp s c: SqB1 = kqtsc SmB1 = 1,4 0,5 160 = 112 MVA... 65,76 MVA 3 2 3 2 Trng hp 2 : Khi s c mỏy phỏt F2 HT St Svht SqB1 220KV B1 B2 B3 SqB2 Sqk 110KV Sdp2 Sdp1 10,5 kV Std2 Std1 F1 F2 Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 Std F3 18 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Trng hp ny ta tớnh cụng sut qua khỏng hai ch ca S UF (cc i v cc tiu) so sỏnh chn ra Sqkmax - Khi SUFmin=30,952MVA thỡ STD=13,514MVA Ta cú : S qB = 1 1 1 1 S Fdm SUFmin... 34,795 38,367 Du - trc cụng sut ca cun dõy trung cú ngha l ch chiu truyn ti cụng sut t ph ti bờn trung ỏp sang cun cao ỏp ca mỏy bin ỏp t Sinh viên : Vũ Tiến Đạt HTĐ2 K48 11 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp ngu Nh vy, mỏy bin ỏp t ngu lm vic trong ch ti cụng sut t h v trung ỏp lờn cao ỏp 1.3.Kim tra kh nng quỏ ti ca mỏy bin ỏp a)Mỏy bin ỏp hai dõy qun B3: Vỡ cụng sut ca mỏy . (MW) 33,333 47,619 38,095 30,952 14 S UT (MW) t(h) 24 14 0 18 40,499 57,303 67,416 47,191 8 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện. 3 t(h) 0 7 14 18 24 S NM (MW) 180 213,75 225 191,25 Đồ án môn học Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp 3. th ph ti ton