Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Lời nói đầu Điện nguồn lợng thiếu đợc đời sống xã hội ngày , điện đến nhà, quan, xí nghiệp, từ thành phố đến nông thôn, từ đồng đến vùng sâu vùng xa Có thể nói điện sát cánh với công nghiệp hoá đại hoá đất nớc, bảo vệ tổ quốc Giữ vai trò quan trọng nh nên nghành điện cần phải đợc quan tâm u đãi, đầu t nhà nớc : Đó đầu t chất xám, đầu t tài đầu t nhân lực v.v Hiểu rõ thực trạng nh vậy, chúng em sinh viên nghành Hệ Thống Điện tích luỹ kiến thức trình học tập nhà trờng, tảng sở để làm việc, công tác trở thành kĩ s sau Đồ án tốt nghiệp nội dung quan trọng mà sinh viên cần phải hoàn thành tốt, giúp sinh viên cố lại kiến thức học Với đề tài : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện , đồ án em đợc hoàn thành thời hạn khối lợng Trong trình thực đồ án em cố gắng tham khảo nhiều tài liệu, vận dụng kiến thức học nhng nhiều điều kiện khác mà đồ án em chắn gặp sai sót Nên em mong đợc góp ý bảo thầy cô để đồ án em đợc đầy đủ Em xin chân thành thầy giáo Lã Văn út, thầy cô giáo môn Hệ Thống Điện tận tình giúp đỡ em trình làm đồ án vừa qua Sinh viên Phạm Lê Hoa Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện PHầN Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 240MW Chơng1: Chọn máy phát điện tính toán phụ tải cân công suất Để đảm bảo chất lợng điện , thời điểm công suất nhà điện phát phải hoàn toàn cân với công suất tiêu thụ kể công suất tổn thất Nh việc tính toán phụ tải cân công suất hệ thống điện điều vô quan trọng Trong thực tế , mức tiêu thụ điện phụ tải thay đổi theo thời gian, việc nắm đợc qui luật , tức tìm đợc dạng đồ thị phụ tải điều vô quan trọng ngời thiết kế vận hành nhờ có đồ thị phụ tải mà lựa chọn đợc phơng án, sơ đồ nối điện phù hợp Để đảm bảo tiêu kinh tế - kỹ thuật nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài đồ thị phụ tải cho phép chọn dung lợng máy biến áp , phân bố đợc tối u công suất giữa nhà máy điện tổ máy nhà máy điện Để chọn dung lợng tính toán tổn thất máy biến áp cần thiết lập đồ thị phụ tải ngày nhà máy Máy biến áp đợc chọn theo công suất biểu kiến , mặt khác hệ số cos cấp khác không nhiều nên cân công suất đợc tính theo công suất biểu kiến Sau tiến hành tính công suất cấp nhà máy 1.1 Chọn máy phát điện Máy phát điện thiết bị quan trọng nhà máy điện Khi lựa chọn máy phát điện cần điểm sau : - Máy phát điện có công suất lớn vốn đầu t tiêu hao nhiên liệu để sản xuất đơn vị điện phí tổn vận hành năm bé - Để thuận tiện cho việc xây dựng nh vận hành sau nên chọn máy phát loại Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện - Chọn điện áp định mức máy phát dòng điện định mức dòng điện ngắn mạch cấp bé dễ chọn đợc khí cụ điện Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 240MW, gồm tổ máy 60MW.Ta chọn máy phát loại : TB-60-2 Các thông số kĩ thuật : Sdm P N (MVA) (MW) (v/p) 75 60 3000 U (KV) 10,5 Cos 0,8 I (KA) 4,125 Xd Xd Xd 0,146 0,22 1,691 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất Nhà máy có cấp phụ tải : Phụ tải phía hệ thống , phụ tải trung áp , phụ tải địa phơng phụ tải tự dùng Việc cân công suất đợc thực theo công suất biểu kiến Công suất biểu kiến đợc tính từ công suất công thức : P(t) = P%(t) Pmax 100 S(t) = P(t) cos (1-1) (1-2) Trong : S(t) : Là công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t P(t) : Là công suất tác dụng phụ tải thời điểm t Cos : Là hệ số công suất phụ tải 1.2.1 Tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát Phụ tải cấp có : Pmax = 11,5MW , cos =0,8 Bao gồm đờng dây : 3kép x 4MW x 4km ; 4đơn x 3MW x 3km , P% cho bảng Tính toán theo công thức (1-1) (1-2) tacó: Thời gian từ 0-6(h) :P%=65% Theo công thức (1-1) : Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện P(t) = P%(t) Pmax = 0,65 11,5 =7,475 (MW) 100 Theo (1-2): S(t) = P(t) 7,475 = = 9,344 cos 0,8 Tính toán tơng tự cho khoảng thời gian lại ta có bảng tổng kết: Thời gian PUF% PUF(MW) SUF(MVA) 0-6 65 7,475 9,344 6-10 100 11,5 14,375 10-14 95 10,925 13,656 14-18 80 9,2 11,5 18-24 75 8,625 10,781 Đồ thị quan hệ: SUF(MVA) 18 15 12 14,375 13,656 11,5 9,344 10,781 14 10 1.2.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp 110 KV 18 t(h) 24 Phụ tải phía trung có: Pmax = 100MW , cos = 0,8 Phụ tải bao gồm đờng dây kép + 4đơn , P% cho bảng Tính theo (1-1) (1-2) có bảng : T(MVA) S0-4 Thời gian P% 75 120 PT(MW) 75 ST(MVA) 100 93,75 80 Đồ thị 60 40 20 4-10 90 90 112,5 10-14 100 100 125 14-18 85 85 106,25 18-24 70 70 87,5 quan hệ : 10 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 14 18 24 t(h) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 1.2.3 Tính toán công suất phát nhà máy Nhà máy có Pmax =400 MW , cos =0,85 Tính toán theo (1-1) , (1-2) có bảng: Thời gian P% PNM(MW) SNM(MVA) 0-8 70 168 210 8-12 90 216 255 12-14 95 228 285 14-20 100 240 300 20-24 75 180 225 Đồ thị quan hệ: 300 SNM (MVA) 240 180 120 60 1.2.4 Tính toán 24 t(h) 12 14 20 phụ tải tự dùng: Với nhà máy nhiệt điện điện tự dùng quan Đó điện dùng để chuẩn bị nhiên liệu , vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt , bơm nớc tuần hoàn v.v Điện tự dùng chiếm khoảng từ (5-8)% tổng điện phát toàn nhà máy Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Điện tự dùng đợc tính theo công thức : Std = SNM (0,4 + 0,6 S NM (t) ) (MVA) S NM (1-3) Trong đó: : Là phần lợng điện sản xuất nhà máy dùng cho tự dùng , yêu cầu thiết kế = 8% SNM : Là tổng công suất lắp đặt nhà máy SNM(t) : Là tổng công suất phát nhà máy thời điểm t SNM = PNMmax cos NM = 240 =300(MVA) 0,8 Tính toán theo (1-3): Trong khoảng thời gian từ 0-8(h) STD= 0,08 300 (0,4 + 0,6 313,09 ) = 21,75(MVA) 210 Tính toán tơng tự cho khoảng thời gian lại ta có bảng: Thời gian STD(t) 0-8 22,65 8-12 27,06 12-14 29,46 12 14 20 14-20 29,65 20-24 22,72 Đồ thị quan hệ: SUF(MVA) 30 28 26 24 22 20 24 10,781 1.2.5 Tính toán phụ tải phát hệ thống Nhà máy phải đảm cân công suất nghĩa là: Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện SHT = SNM(t) ST(t) SUF(t) STD(t) (1-3) Trong : SNM(t) : Là công suất phát nhà máy thời điêm t SHT(t) : Là công suất phát hệ thống thời điểm t ST(t) : Là công suất phụ tải trung áp thời điểm t STD(t) : Là công suất tự dùng nhà máy thời điểm t Tính toán theo công thức (1-3) ta có bảng kết tính toán nh sau: t(h) SNM(t) ST(t) SUF(t) STD(t) SHT(t) 0-4 210 93.75 9.344 22.65 84.26 4-6 210 112.5 9.344 22.65 65.51 6-8 8-10 10-12 12-14 14-18 18-20 20-24 210 255 255 285 300 300 225 112.5 112.5 125.0 125.0 106.25 87.5 87.5 14.375 14.375 13.656 13.656 11.5 11.5 10.781 22.65 27.06 27.06 29.46 29.65 29.65 22.72 60.48 101.07 89.29 116.89 152.60 171.35 104.0 Đồ thị quan hệ: SHT(MVA) 300 160 S(MVA) 140 270 120 100 240 80 210 60 180 40 20 150 SNM SUF+STD+ST 10 12 14 18 20 24 t(h) 120 90 Biểu đồ công suất toàn nhà máy: 60 SUF+STD SUF 30 HTĐ -10 Sinh viên : Phạm Lê Hoa 4- Lớp K39 12 14 18 20 24 t(h) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 1.2.6 Nhận xét: - Nhà máy cung cấp đủ điện cho loại phụ tải - Phụ tải phía trung lớn quan trọng nên u tiên cung cấp đủ điện cho bên trung đa vào hệ thống - Phụ tải địa phơng lớn P = 14,375 (MW) nhỏ 20% công suất tổ máy P = 20%.75 = 15 (MW) nên phụ tải địa phơng đợc cung cấp điện cách lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát - Hai cấp điện áp cao trung mạng trung tính trực tiếp nối đất nên dùng máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Chơng Chọn sơ đồ nối điện nhà máy Chọn sơ đồ nối điện nhà máy khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Vì cần phải nghiên cứu kĩ nhiệm vụ thiết kế , nắm vững số liệu ban đầu , dựa bảng cân công suất nhận xét để tiến hành vạch phơng án nối dây Các phơng án vạch phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ phải khác cách ghép nối máy biến áp với cấp điện áp , số lợng dung lợng máy biến áp , số lợng máy phát nối vào góp điện áp máy phát , số máy phát ghép với máy biến áp Sơ đồ nối diện cấp điện áp cần thoả mãn yêu cầu kĩ thuật sau: - Số lợng máy phát nối vào góp điện áp máy phát phải thoả mãn điều kiện cho ngừng làm việc máy phát lớn máy phát lại đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải điện áp máy phát phụ tải điện áp trung ( trừ phần phụ tải nguồn khác nối vào góp điện áp trung cung cấp đợc) - Công suất máy phát điện máy biến áp không đợc lớn dự trữ quay hệ thống - Chỉ đợc ghép máy phát điện máy biến áp hai dây quấn vào góp điện áp mà phụ tải cực tiểu lớn công suất ,có nh tránh đợc trờng hợp lúc phụ tải cực tiểu không phát hết công suất công chuyển qua hai lần biến áp làm tăng tổn hao gây tải cho máy biến áp hai cuộn dây Đối với máy biến áp tự ngẫu không cần dùng điều kiện - Khi phụ tải điện áp máy phát nhỏ , để cung cấp cho lấy rẽ nhánh từ máy phát máy biến áp ,nhng công suất lấy rẽ nhánh không đợc vợt 20% công suất - Không nên dùng hai máy biến áp ba cuộn dây máy biến áp tự ngẫu để liên lạc hay tải điện cấp điện áp sơ đồ thiết bị phân phối phức tạp Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện - Khi công suất tải lên điện áp cao lớn dự trữ quay hệ thống phải đặt hai máy biến áp Sau chọn đợc số phơng án , cần phân tích sơ phơng án mặt kĩ thuât kinh tế để loại trừ số phơng án rõ ràng bất hợp lý giữ lại phơng án hợp lý Qua nguyên tắc ta đa phơng án nối điện nh sau: 2.1 Phơng án Để liên lạc ba cấp điện áp : 220KV;110KV; 10,5KV ta dùng máy biến áp tự ngẫu Một máy phát máy biến áp cuộn dây đợc nối vào góp trung áp đợc nối vào góp cao áp *Sơ đồ: HT 110KV 220KV B3 B2 B1 F1 F2 B4 F3 F4 Nhận xét: Ưu điểm : Sơ đồ đơn giản , dòng ngắn mạch nhỏ nên chọn đợc thiết bị dễ dàng Nhợc điểm: Nhiều chủng loại máy biến áp bên cao áp nên vốn đầu t tăng Số mạch nối bên cao nhiều gây tổn thất lớn Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 10 Đồ án tốt nghiệp Pj = 170 (MW) Pj = 180 (MW) Pj = 190 (MW) Pj = 200 (MW) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 81,8 80,3 70 80 100 90 87,2 86,4 80 90 100 90 93,3 91,6 90 100 100 90 8,5 100,6 100 100 107,5 79,0 90 80 84,2 100 80 93,2 81,3 100 70 90,3 82,5 Từ giá trị tô màu Bảng ta lập đợc đặc tính miêu tả đặc tính tiêu hao nhiên liệu tổ máy 1và Bảng 3: Pj B1,2 Pj B1,2min 80 49,2 150 72,9 90 49,4 160 79,0 100 50,8 170 84,2 110 52,7 180 91,6 120 56,8 190 98,5 130 62,2 200 107,5 140 67,5 + Tìm đặc tính tiêu hao nhiên liệu cho tổ máy 1,2,3 : Cho Pj thay đổi từ Pjmin = P1min + P2min + P3min = 40 + 40 +40 =120 (MW) đến Pjmax = P1max + P2max + P3max = 100 + 100 + 100 = 300 (MW), với bậc công suất P = 10 (MW) ứng giá trị Pi ta xác định đợc tổ hợp khác P1,2 P3 , đồng thời ta xác định đợc chi phí nhiên liệu tổng tơng ứng tổ máy làB1,2min + B3 Qua ta tìm đợc giá trị chi phí nhiên liệu tổng nhỏ nhất, đợc thể dới dạng phơng trình đại số : B1,2,3min = Min [ B3(P3) + B1,2min (Pj P3)] Trong : B3(P3) : Là chi phí tiêu hao nhiên liệu tổ máy , có giá trị lấy từ Bảng B1,2min (Pj P3) : Là chi phí tiêu hao nhiên liệu tổ máy , có giá Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 86 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện trị lấy từ Bảng Quá trình kết tính toán đợc thể Bảng , bảng giá trị chi phí nhiên liệu nhỏ tơng ứng vơí Pj ô đợc tô màu Bảng : Pj = 120 (MW) Pj = 130 (MW) Pj = 140 (MW) Pj = 150 (MW) Pj = 160 (MW) Pj = 170 (MW) Pj = 180 (MW) Pj = 190 (MW) Pj = 200 (MW) Pj = 210 (MW) Pj = 220 (MW) Pj = 230 (MW) P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 40 80 67,8 40 50 90 80 68,0 71,9 40 50 60 100 90 80 69,4 72,1 77,9 40 50 60 70 110 100 90 80 71,3 73,5 78,1 84,4 40 50 60 70 120 110 100 90 75,4 75,4 79,5 84,6 40 50 60 70 130 120 110 100 80,8 79,5 81,8 86,0 40 50 60 70 140 130 120 110 86,1 84,9 85,5 87,9 40 50 60 70 150 140 130 120 91,5 90,2 90,9 92,0 40 50 60 70 160 150 140 130 97,6 95,6 96,2 97,4 40 50 60 70 170 160 150 140 102,8 101,7 101,6 102,7 40 50 60 70 180 170 160 150 110,2 106,9 107,7 108,1 40 50 60 70 190 180 170 160 117,1 114,3 112,9 114,2 40 50 60 70 200 190 180 170 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 80 80 94,7 80 90 94,9 80 100 96,3 80 110 98,2 80 120 102,3 80 130 107,7 80 140 113,0 80 150 118,4 80 160 90 80 101,6 90 90 101,8 90 100 103,2 90 110 105,1 90 120 109,2 90 130 114,6 90 140 119,9 90 150 100 80 109,5 100 90 109,7 100 100 111,1 100 110 113,0 100 120 117,1 100 130 122,5 100 140 87 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Pj = 240 (MW) Pj = 250 (MW) Pj = 260 (MW) Pj = 270 (MW) Pj = 280 (MW) Pj = 290 (MW) Pj = 300 (MW) B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 125,8 50 200 130,2 60 200 136,2 70 200 142,7 80 200 153,0 90 100 159,9 100 200 167,8 121,2 60 190 127,2 70 190 133,7 80 190 144,0 90 190 150,9 100 90 158,8 120,3 119,4 124,5 125,3 127,8 70 80 90 100 180 170 160 150 126,8 129,7 131,4 133,2 80 90 100 180 170 160 137,1 136,6 139,3 90 100 180 170 144,0 100 180 151,9 Tổng hợp giá trị ô đợc tô màu ta có bảng miêu tả đặc tiêu hao nhiên liệu đẳng trị tổ máy 1,2,3 Bảng : Pj B1,2,3 Pj B1,2,3min Pj B1,2,3min 120 67,8 190 90,2 260 133,7 130 68,0 200 95,6 270 142,7 140 69,4 210 101,6 280 150,9 150 71,3 220 106,9 290 158,8 160 75,4 230 112,9 300 167,8 170 79,5 240 119,4 180 84,9 250 126,8 + Tìm đặc tính tiêu hao nhiên liệu cho tổ máy 1,2,3,4 : Cho Pj thay đổi từ Pjmin = P1min + P2min + P3min + P3min = 40 + 40 + 40 +40 =160 (MW) đến Pjmax = P1max + P2max + P3max + P4max = 100 + 100 + 100 +100 = 400 (MW), với bậc công suất P = 10 (MW) ứng giá trị Pi ta xác định đợc tổ hợp khác P1,2,3 P4 đồng thời ta xác định đợc chi phí nhiên liệu tổng tơng ứng tổ máy Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 88 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện B1,2,3min + B4 Qua ta tìm đợc giá trị chi phí nhiên liệu tổng nhỏ nhất, đợc thể dới dạng phơng trình đại số : B1,2,3,4min = Min [ B4(P4) + B1,2,3min (Pj P4)] Trong : B4(P4) : Là chi phí tiêu hao nhiên liệu tổ máy , có giá trị lấy từ Bảng B1,2,3min (Pj P4) : Là chi phí tiêu hao nhiên liệu tổ máy 1, ,3 , có giá trị lấy từ Bảng Quá trình kết tính toán đợc thể Bảng , bảng giá trị chi phí nhiên liệu nhỏ tơng ứng vơí Pj ô đợc tô màu Bảng : Pj = 160 (MW) Pj = 170 (MW) Pj = 180 (MW) Pj = 190 (MW) Pj = 200 (MW) Pj = 210 (MW) Pj = 220 (MW) Pj = 230 (MW) P4 40 P1,2,3 120 B1,2,3,4 88,5 P4 40 50 P1,2,3 130 120 B1,2,3,4 88,7 91,2 P4 40 50 60 P1,2,3 140 130 120 B1,2,3,4 90,1 91,4 95,4 P4 40 50 60 P1,2,3 1500 140 130 B1,2,3,4 92,0 92,8 95,6 P4 40 50 60 P1,2,3 160 150 140 B1,2,3,4 96,1 94,7 97,0 P4 40 50 60 P1,2,3 170 160 150 B1,2,3,4 100,2 98,8 98,9 P4 40 50 60 P1,2,3 180 170 160 B1,2,3,4 105,6 102,9 103,0 P4 40 50 60 P1,2,3 190 180 170 B1,2,3,4 110,9 108,3 107,1 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 70 120 103,6 70 130 103,8 70 140 105,2 70 150 107,1 70 160 111,2 80 120 108,4 80 130 108,6 80 90 100 140 130 120 110,0 116,4 122,5 80 90 100 150 140 130 111,9 117,8 112,7 89 Đồ án tốt nghiệp Pj = 240 (MW) Pj = 250 (MW) Pj = 260 (MW) Pj = 270 (MW) Pj = 280 (MW) Pj = 290 (MW) Pj = 300 (MW) Pj = 310 (MW) Pj = 320 (MW) Pj = 330 (MW) Pj = 340 (MW) Pj = 350 (MW) Pj = 360 (MW) Pj = 370 (MW) Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 B1,2,3,4 P4 P1,2,3 40 200 116,3 40 210 122,3 40 220 127,6 40 230 133,6 40 240 140,1 40 250 147,5 40 260 154,4 40 270 162,4 40 280 171,6 40 290 179,5 40 300 188,5 50 300 191,2 60 300 195,4 70 300 203,6 80 300 50 190 119,0 50 200 119,0 50 210 125,0 50 220 130,3 50 230 136,3 50 240 142,8 50 250 150,2 50 260 157,1 50 270 166,1 50 280 174,3 50 290 182,2 60 290 186,4 70 290 194,6 80 290 199,4 90 290 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 60 180 112,5 60 190 117,8 60 200 123,2 60 210 129,2 60 220 134,5 60 230 140,5 60 240 147,0 60 250 154,4 60 260 161,3 60 270 170,3 60 280 178,5 70 280 186,7 80 280 191,5 90 280 199,3 100 280 70 170 115,3 70 180 120,7 70 190 126,0 70 200 131,4 70 210 137,4 70 220 142,7 70 230 148,7 70 240 155,2 70 250 162,6 70 260 169,5 70 270 178,5 80 270 183,3 90 270 191,1 100 270 197,4 80 160 116,0 80 170 120,1 80 180 125,5 80 190 130,8 80 200 136,2 80 210 142,2 80 220 147,5 80 230 153,5 80 240 160,0 80 250 167,4 80 260 174,3 90 260 182,1 100 260 188,4 90 150 119,7 90 160 123,8 90 170 127,9 90 180 133,3 90 190 138,6 90 200 144,0 90 210 150,0 90 220 155,3 90 230 161,3 90 240 167,8 90 250 175,2 100 250 181,5 100 140 124,1 100 150 126,0 100 160 130,1 100 170 134,2 100 180 139,6 100 190 144,9 100 200 150,3 100 210 156,3 100 220 161,6 100 230 167,6 100 240 174,1 90 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Pj = 380 (MW) Pj = 390 (MW) Pj = 400 (MW) B1,2,3,4 208,4 207,2 205,6 P4 90 100 P1,2,3 300 290 B1,2,3,4 216,2 213,5 P4 100 P1,2,3 300 B1,2,3,4 222,5 Từ giá trị tô màu Bảng ta lập đợc đặc tính miêu tả đặc tính tiêu hao nhiên liệu tổ máy Bảng 7: Pj B1,2,3,4 Pj B1,2,3,4min Pj B1,2,3,4min Pj B1,2,3,4min 160 88,5 230 107,1 300 147,0 370 197,4 170 88,7 240 112,5 310 153,5 380 205,6 180 90,1 250 117,8 320 160,0 390 213,5 190 92,0 260 123,2 330 167,4 400 222,5 200 94,7 270 129,2 340 171,1 210 98,8 280 134,5 350 181,5 220 102,9 290 140,5 360 188,4 Đồ thị : b (Tấn / h) 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 p (mW) 91 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 2.2 Thiết lập bảng phân bố tối u công suất tổ máy Đây trình ngợc mà phần lý thuyết giới thiệu , kết qủa đợc thể Bảng Bảng đợc thiết lập nh sau : Cột Pj công suất phát tổng nhà máy đợc thay đổi từ Pjmin = 160(MW) đến Pjmax = 400 (MW) ứng với Pj theo Bảng ta biết đợc chi phí nhiên liệu tổng nhà máy , đồng thời biết đợc công suất phát tối u tổ máy P 4t tổng công suất phát tối u tổ máy 1,2,3 P1,2,3t Tiếp theo với lợng công suất P1,2,3t vừa xác định đợc bớc trên, dựa vào Bảng ta tra đợc lợng công suất phát tối u tổ máy P3t tổng công suất phát tối u tổ máy 1,2 P1,2t Cuối với lợng công suất P1,2t , từ bảng ta tra đợc lợng công suất phát tối u tổ máy tổ máy P1t P2t Bảng 8: Pj (MW) 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 Công suất tối u tổ máy P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 40 40 40 40 40 50 40 40 50 50 40 40 60 50 40 40 60 50 40 50 60 60 40 50 60 60 50 50 60 60 50 60 70 60 50 60 60 80 50 60 70 80 50 60 70 80 60 60 90 80 50 60 90 80 60 60 90 80 70 60 90 80 60 80 90 80 70 80 90 80 60 100 90 80 70 100 90 90 70 100 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 B1,2,3,4 (Tấn/h) 88,5 88,7 90,1 92,0 94,7 98,8 102,9 107,1 112,5 117,8 123,2 129,2 134,5 140,5 147,0 153,5 160,0 167,4 174,1 181,5 92 Đồ án tốt nghiệp 360 370 380 390 400 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 90 90 90 90 100 100 100 100 100 100 70 80 90 100 100 100 100 100 100 100 188,4 198,7 205,6 213,5 222,5 2.3 Xác định chế độ vận hành tối u nhà máy ứng với biểu đồ công suất cho , xác định chi phí nhiên liệu tổng Biểu đồ công suất công suất phát tổng ngày đợc cho theo bảng : Bảng 9: Thời gian (h) P (%) P (MW) 08 70 280 12 85 340 12 14 100 400 14 20 90 360 20 24 80 320 Dựa vào Bảng ta đa đợc phơng thức vận hành cho nhà máy theo theo bảng sau : Bảng 10: Giờ (h) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Pj (MW) 280 280 280 280 280 280 280 280 340 340 340 340 400 400 360 360 360 360 360 360 Công suất tối u tổ máy P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 90 80 50 60 90 80 50 60 90 80 50 60 90 80 50 60 90 80 50 60 90 80 50 60 90 80 50 60 90 80 50 60 90 80 70 100 90 80 70 100 90 80 70 100 90 80 70 100 100 100 100 100 100 100 100 100 90 100 70 100 90 100 70 100 90 100 70 100 90 100 70 100 90 100 70 100 90 100 70 100 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 B1,2,3,4 (Tấn/h) 134,5 134,5 134,5 134,5 134,5 134,5 134,5 134,5 174,1 174,1 174,1 174,1 222,5 222,5 188,4 188,4 188,4 188,4 188,4 188,4 93 Đồ án tốt nghiệp 21 22 23 24 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 320 320 320 320 90 90 90 90 80 80 80 80 70 70 70 70 80 80 80 80 160,0 160,0 160,0 160,0 * Chi phí nhiên liệu tổng ngày nhà máy : Bt = 134,5 + 174,1 + 222,5 + 188,4 + 160,0 = 3987,8 (Tấn) 2.4 So sánh chi phí nhiên liệu xác định đợc theo chế độ vận hành tối u chế độ phân bố công suất Việc so sánh để thấy rõ hiệu kinh tế phân bố tối u công suất cho tổ máy Công suất tổ máy chi phí nhiên liệu tổng đợc thể Bảng 11 Bảng 11: Giờ (h) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Pj (MW) 280 280 280 280 280 280 280 280 340 340 340 340 400 400 360 360 360 360 360 360 320 320 Công suất tối u tổ máy P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 100 100 100 100 100 100 100 100 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 80 80 80 80 80 80 80 80 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 B1,2,3,4 (Tấn/h) 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 179,8 179,8 179,8 179,8 222,5 222,5 192,1 192,1 192,1 192,1 192,1 192,1 165,1 165,1 94 Đồ án tốt nghiệp 23 24 Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 320 320 80 80 80 80 80 80 80 80 165,1 165,1 Trong bảng chi phí nhiên liệu tổng B 1,2,3,4 đợc tính dựa vào số liệu bảng Riêng từ 12 phơng pháp nội suy tuyến tính để tính chi phí nhiên liệu tiêu hao cho tổ máy, sau tính đợc chi phí nhiên liệu tổng cho nhà máy theo Công thức tính phơng pháp nội suy tuyến tính : B P + B B* = P B (Tấn/h) B2 B B* B1 P P* P1 P P2 P (MW) áp dụng với : P1 = 80(MW) ; P* = 85(MW) ; P2 = 90(MW) ; P = 10(MW) Máy : Máy : Máy : Máy : 48,9 43,7 (85 80) + 43,7 = 46,3 ( T / h) 10 42,7 35,3 (85 80) + 35,3 = 39,0 (T / h) B1* = 10 52,4 45,5 (85 80) + 45,5 = 50 (T / h) B3* = 10 48,4 40,6 (85 80) + 40,6 = 44,5 ( T / h) B4* = 10 B = 46,3 + 39,0 + 50 + 44,5 = 179,8 (T/h) B1* = Vậy chi phí nhiên liệu tổng ngày cho phơng án phân bố : Bđều = 141 + 179,8 + 2.222,5 + 192,1+ 165,1 = 4105,2 (T/h) Nh so với phơng án tối u chi phí nhiên liệu tổng tăng thêm Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 95 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện B = Bđều Bt = 4105,2 3987, = 117,4 (Tấn) B 117,4 100 = 100 = 2,94% B% = B tu 3987,8 Vận hành theo phơng án tối u hiệu kinh tế tăng lên nhiều TàI LIệU THAM KHảO Giáo trình : Thiết kế nhà máy điện nhà máy điện trạm Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 96 Đồ án tốt nghiệp Tác giả Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện : PGS Nguyễn Hữu Khái Giáo trình : Quá trình độ điện tửtong hệ thống điện Tác giả : Nguyễn Phiệt Giáo trình : Ngắn mạch hệ thống điện Tác giả : Richard Roeper Giáo trình : Quá trình độ điện tử hệ thống điện Tác giả : Nguyễn Phiệt Giáo trình : Phần điện nhà máy điện trạm biến áp Tác giả : Trịnh Hùng Thám Nguyễn Hữu Khái Đào Quang Thạch Lã Văn út Phạm Văn Hoà Đào Kim Hoa Giáo trình : Tối u hoá chế độ hệ thống điện Tác giả : PGS.PTS Trần Bách Giáo trình : Máy điện Tác giả : Vũ Gia Hạnh Trần Khánh Hà Phan Tử Thụ Nguyễn Văn Sáu Giáo trình : Hệ thống điện I II Tác giả : Đinh Ngọc Dinh Ngô Hồng Quang Trịnh Hùng Thám Nguyễn Hữu Khái Lời nói đầu PHầN Chọn máy phát điện tính toán phụ tải cân công suất 1.1 Chọn máy phát điện Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 97 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất 1.2.1 Tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát 1.2.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp 110 KV .4 1.2.3 Tính toán công suất phát nhà máy 1.2.4 Tính toán phụ tải tự dùng: .5 1.2.5 Tính toán phụ tải phát hệ thống 1.2.6 Nhận xét: Chọn sơ đồ nối điện nhà máy 2.1 Phơng án .10 2.2 Phơng án 11 2.3 Phơng án .11 Chọn máy biến áp tính tổn thất 13 công suất , tổn thất điện cho 13 phơng án 13 3.1 Chọn máy biến áp 13 3.1.1 Chọn máy biến áp cho phơng án 15 3.1.3 Chọn máy biến áp cho phơng án 19 A = 2.1274309+ 2.2633351 = 815320 KWh 22 3.2 Tổng kết tính toán tổn thất điện .22 .22 Tính toán ngắn mạch- chọn máy .23 cắt điện 23 4.1 Tính toán ngắn mạch 23 4.1.1 Phơng án 23 Chọn điểm ngắn mạch 23 Sơ đồ thay tính điện kháng cho phần tử 24 Tính toán ngắn mạch .26 4.1.2 Phơng án .34 Chọn điểm ngắn mạch 34 Sơ đồ thay tính điện kháng cho phần tử 34 3.Tính toán ngắn mạch : .35 4.2 Chọn máy cắt điện 42 4.2.1 Chọn máy cắt cho phơng án .43 43 Tính dòng làm việc cỡng 43 43 Bảng tổng hợp chọn máy cắt cho phơng án : .44 4.2.2 Chọn máy cắt cho phơng án 45 45 1.Tính dòng điện làm việc cỡng 45 5.1 Phơng pháp tính toán 47 5.2 Phơng án .48 5.2.2 Tính toán kinh tế cho phơng án 49 Tính vốn đầu t 49 Tính phí tổn vận hành hàng năm 50 3.Tính chi phí tính toán .50 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 98 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 5.3 Phơng án 51 5.3.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 51 Tính phí tổn vận hành hàng năm 52 Tính chi phí tính toán 53 5.4 So sánh tiêu kinh tế lựa chọn phơng án tối u .53 Chọn khí cụ điện dây dẫn 54 6.1 Chọn dao cách ly 54 6.2 Chọn dây dẫn mềm , dẫn mềm 55 6.2.1 Chọn dẫn cho phía điện áp 220KV .56 6.2.2 Chọn dẫn , góp 110KV 57 Chọn dây dẫn nối từ phía trung máy biến áp tự ngẫu đến góp 58 110KV 58 Chọn dây dẫn nối từ máy biến áp dây quấn lên góp 110KV 59 góp 110KV 59 6.3 Chọn dẫn cứng .59 6.4 Chọn khí cụ điện cáp cho phụ tải địa phơng 63 Sơ đồ phụ tải địa phơng 63 Chọn cáp 64 Chọn kháng điện cho đờng dây phụ tải địa phơng 65 6.5 Chọn chống sét cho cấp điện áp .68 6.6 Chọn máy biến dòng điện (BI) máy biến điện áp (BU) 69 6.6.1 Sơ đồ dụng cụ đo nối vào biến dòng điện biến điện áp 69 6.6.2 Chọn máy biến dòng 69 Sơ đồ tự dùng 73 7.1 Chọn khí cụ điện cho cấp điện áp 6KV .73 Chọn máy biến áp 73 Phần 77 Xác định chế độ vận hành tối u nhà 77 máy theo phơng pháp quy hoạch động 77 I Phân tích sở lý thuyết 77 1.1 Đặt vấn đề 77 1.2 Phơng pháp tính toán 79 II Tính toán cụ thể 84 2.1 Xây dựng đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị toàn nhà máy 84 2.2 Thiết lập bảng phân bố tối u công suất tổ máy 92 2.3 Xác định chế độ vận hành tối u nhà máy ứng với biểu đồ công 93 suất cho , xác định chi phí nhiên liệu tổng 93 2.4 So sánh chi phí nhiên liệu xác định đợc theo chế độ vận hành tối u 94 chế độ phân bố công suất 94 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 99 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện TàI LIệU THAM KHảO 96 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 100 [...]... phần điện nhà máy nhiệt điện N1 220KV B4 N3 N3 N4 F1 F2 F3 F4 Ta chọn 5 điểm ngắn mạch nh hình vẽ Điểm ngắn mạch N1 Để chọn khí cụ điện cho cấp điện áp 220KV Nguồn cung cấp gồm tất cả các máy phát điện của nhà máy và hệ thống Điểm ngắn mạch N2 Để chọn khí cụ điện cho cấp điện áp 110KV Nguồn cung cấp gồm tất cả các máy phát điện của nhà máy và hệ thống Điểm ngắn mạch N3 , N3 Để chọn khí cụ điện. .. nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Quá tải thờng xuyên của máy biến áp là một phần thời gian làm việc phụ tải của máy biến áp vợt quá công suất định mức của chúng , phần thời gian còn lại của chu kì khảo sát (ngày , năm ) phụ tải của máy biến áp thấp hơn công suất định mức của chúng Quá tải sự cố là sự cho phép làm việc của máy biến áp trong điều kiện sự cố mà không gây h hỏng chúng Máy biến...Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 2.2 Phơng án 2 Dùng 2 máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc , 2 bộ máyphátmáybiến áp ghép vào thanh cái trung áp * Sơ đồ : HT 110KV 220KV B1 B2 F1 B3 F2 F3 B4 F4 Nhận xét: Ưu điểm : Sơ đồ đơn giản, sử dụng ít chủng loại máy biến áp nên vốn đầu t giảm ,vẫn đảm bảo tin cậy cung cấp điện Nhợc điểm: Số lợng máy phát nối vào thanh cái... tổn thất điện năng ở phơng án hai là: A = 2.1274309+ 2.2633351 = 7 815320 KWh 3.2 Tổng kết tính toán tổn thất điện năng Phơng án 1 A1 = 7672113 (KWh) Phơng án 2 A2 = 7815320 (KWh) Nh vậy xét về mặt tổn thất điện năng thì phơng án 1 tốt hơn phơng án 2 Chơng 4 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 22 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Tính toán ngắn mạch- chọn máy cắt điện 4.1 Tính... (MVA) 0,8 Chọn máy biến áp loại : -80 Có các thông số kĩ thuật: SdmB 80 Điện áp (KV) UC UH 242 10,5 80 320 11 0,6 Chọn máy biến áp B4 Theo điều kiện : SdmB SdmF = 75 (MVA) Chọn máy biến áp loại : -80 Có các thông số kĩ thuật : SdmB 80 Điện áp (KV) UC UH 121 10,5 70 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 310 10,5 0,55 15 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Chọn máy biến áp tự... chọn khí cụ điện cho cho mạch máy phát điện Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N3 chỉ có máy phát F3 cung cấp , còn nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N3 là tất cả các máy phát của nhà máy (trừ máy phát F 3) và hệ thống Điểm ngắn mạch N4 Để chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng Nguồn cung cấp gồm tất cả các máy phát điện của nhà máy và hệ thống - Khi chọn khí cụ điện cho mạch máy phát ta phải so sánh ta... SMAX = SĐMF - STD = 69 là công suất tải qua máy biến áp bằng phẳng suốt cả năm tính cho T= 8760 h SĐM là công suất định mức máy biến áp Kết hợp các trị số đã có trong Bảng 2.1 Với máy biến áp B3: AB 1 = 80.8760+ 320 Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 692 8760= 2786118KWh 802 21 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện b.Tổn thất trong máy biến áp liên lạc B1, B2, Đợc xác định theo... thống qua 2 lần máy biến áp làm tăng tổn thất công suất 2.3 Phơng án 3 Để cung cấp cho hệ thống dùng 2 bộ máy phát máy biến áp tự ngẫu Phía trung đợc cung cấp bởi cuộn trung của máy biến áp liên lạc * Sơ đồ: Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 11 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện HT 220KV 110KV B1 F1 B2 F2 F3 F4 Nhận xét : Ưu điểm : Sơ đồ đơn giản ít chủng loại máy biến áp nhất... suất định mức của máy biến áp ta cần kiểm tra lại khả năng tải của máy biến áp trong các điều kiện sự cố xem có thoả mãn hay không , nếu không thoả mãn thì phải chọn lại công suất định mức của máy biến áp Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 14 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 3.1.1 Chọn máy biến áp cho phơng án 1 HT 110KV 220KV B3 B2 B1 F1 B4 F2 F3 F4 Chọn máy biến áp B1 Theo... cung cấp điện không cao , khi một máy biến áp sự cố thì nhà máy mất một nửa công suất phát, dòng ngắn mạch lớn hơn Kết luận : Từ các nhận xét ở các phơng án về cả vấn đề kinh tế và kĩ thuật ta thấy phơng án 1 và phơng án 2 là hợp lý hơn cả nên giữ lại để so sánh về mặt kinh tế để đa ra phơng án tối u nhất Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39 12 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện