Thiết Kế Phần Điện Của Nhà Máy Nhiệt Điện Công Suất 240MW

Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt LỜI NÓI ĐẦU Đất nước Việt Nam ta trình phát triển mạnh mẽ mặt đời sống xã hội Trong trình ấy, có phần đóng góp thiếu ngành điện với nhiệm vụ phải đảm bảo cung cấp điện đủ tốt cho khách hàng nước Điện sản xuất từ nhà máy điện để cung cấp cho hộ tiêu thụ Để đáp ứng nhu cầu phụ tải, cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện Do việc nghiên cứu tính toán kinh tế – kĩ thuật thiết kế xây dựng nhà máy điện công việc cần thiết Xuất phát từ nhu cầu thực tế, với kiến thức chuyên ngành học, em giao thực Đồ án thiết kế tốt nghiệp Nhà máy điện với nhiệm vụ Thiết Kế Phần Điện Của Nhà Máy Nhiệt Điện Công Suất 240MW Đây hội tốt để em tìm hiểu sâu kiến thức tổng hợp học dịp may để em vận dụng chúng vào toán thiết kế cụ thể SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT I.1 Chọn máy phát điện I.2 Tính toán cân công suất I.2.1 Phụ tải điện áp máy phát .7 I.2.2 Phụ tải trung áp I.2.3 Phụ tải toàn nhà máy .9 I.2.4 Phụ tải tự dùng .11 I.2.5 Cân công suất toàn nhà máy xác định công suất phát vào hệ thống .12 I.2.6 Nhận xét chung 15 CHƯƠNG II CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY II.1 Chọn phương án nối dây .17 II.1.1 Phương án .17 II.1.2 Phương án .18 II.1.3 Phương án .19 II.2 Kết luận chọn sơ phương án tối ưu .19 II.3 Chọn máy biến áp cho phương án phân phối công suất cho máy biến áp 20 II.3.1 Chọn công suất máy biến áp 20 II.3.1.1 Phương án .20 II.3.1.2 Phương án .21 II.3.2 Phân phối công suất cho máy biến áp cuộn dây máy biến áp 22 II.3.2.1 Phương án .23 II.3.2.2 Phương án .24 II.3.3 Kiểm tra khả mang tải máy biến áp 24 II.3.3.1.Phương án 24 II.3.3.2.Phương án 27 II.4.Tính tổn thất điện máy biến áp 30 II.4.1.Phương án .30 II.4.2 Phương án 32 CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH DÒNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH III.1.Xác định dòng làm việc cương 35 III.1.1.Tính dòng cưỡng cho phương án 35 III.1.2.Tính dòng điện cưỡng cho phương án 36 SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt III.2.Tính toán dòng điện cưỡng 37 III.2.1.Phương án .37 III.2.1.1.Chọn đại lượng 37 III.2.1.2 Chọn điểm ngắn mạch tính toán .38 III.2.1.3.Tính điện kháng phần tử hệ đơn vị tương đối 40 III.2.1.4.Lập sơ đồ thay tính toán ngắn mạch .41 III.2.2.Phương án .49 III.2.2.1.Chọn điểm ngắn mạch tính toán 49 III.2.2.2.Tính dòng ngắn mạch điểm ngắn mạch tính toán 51 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU IV.1.Chọn máy cắt cho mạch 60 IV.2.Chọn sơ đồ thiết bị phân phối .61 IV.2.1.Phương án .61 IV.2.2.Phương án 62 IV.3.Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu 63 IV.3.1.Vốn đầu tư phương án 63 IV.3.2 Phí tổn vận hành hàng năm 64 IV.3.3.Tính chi tiết phương án 65 IV.3.3.1.Phương án 65 IV.3.3.2.Phương án 66 IV.4.So sánh chọn phương án tối ưu 67 CHƯƠNG V CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt V.1 Chọn dao cách ly 68 V.2.Chọn dẫn góp 69 V.2.1.Chọn dẫn, góp mềm 69 V.2.1.1.Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch .71 V.2.1.2.Kiểm tra điều kiện vầng quang 76 V.2.2.Chọn dẫn cứng 78 V.2.2.1.Chọn tiết diện dẫn cứng 78 V.2.2.2.Kiểm tra ổn định động 79 V.3.Chọn sứ đỡ cách điện 80 V.3.1.Kiểm tra ổn định động 81 V.4.Chọn biến điện áp biến dòng điện 81 V.4.1.Cấp điện áp 220kV 82 V.4.2.Cấp điện áp 110kV 83 V.5.Mạch máy phát 83 V.6.Chọn cáp, kháng máy cắt hợp cho phụ tải địa phương 86 V.6.1.Chọn cáp 86 SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt V.6.2.Chọn máy cắt điện 89 V.6.3.Chọn kháng điện 89 V.7.Chọn chống sét van cho góp 93 V.8.Chọn chống sét van cho máy biến áp 93 V.8.1.Chống sét van cho máy biến áp tự ngẫu 93 V.8.2.Chống sét van cho máy biến áp hai cuộn dây 94 CHƯƠNG VI CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG VI.1.Chọn máy biến áp cấp 95 VI.1.1.Máy biến áp công tác 95 VI.1.2.Chọn máy biến áp dự trữ 96 VI.2.Chọn máy biến áp cấp hai 96 VI.3.Chọn máy cắt 97 VI.3.1.Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp 10,5kV 97 VI.3.2.Chọn dao cách ly 98 VI.3.3.Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp 6kV 98 VI.4.Chọn áptômát cho tự dùng cho góp 0,4kV SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt 99 Tài liệu tham khảo .102 CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Để thực tốt nhiệm vụ thiết kế, cần phải nắm vững số liệu cho xác định yêu cầu kĩ thuật đòi hỏi trình thiết kế Việc tính toán, xác định phụ tải cấp điện áp lượng công suất nhà máy thiết kế trao đổi với hệ thống điện quan trọng, sở giúp xây dựng bảng phân phối cân công suất toàn nhà máy Từ rút điều kiện để chọn phương án nối điện toàn nhà máy tối ưu với thực tế yêu cầu thiết kế I.1.Chọn máy phát điện: Cùng với phát triển hệ thống lượng quốc gia, nước ta ngày xây dựng thêm nhiều nhà máy điện trạm biến áp có công suất lớn, phần thiếu hệ thống lượng Thiết bị SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt quan trọng nhà máy điện máy phát điện, máy phát điện biến đổi thành điện tạo thành nguồn cung cấp cho hệ thống Ngoài ra, máy phát điện có khả điều chỉnh công suất ;do giữ vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng điện (điều chỉnh điện áp tần số hệ thống điện ) Trong trình thiết kế, chọn số lượng công suất máy phát điện (MPĐ) cần ý điểm sau: -MPĐ có công suất lớn hiệu suất làm việc lớn nên lượng tiêu hao nhiên liệu để sản xuất đơn vị điện chi phí vận hành hàng năm nhỏ Nhưng mặt cung cấp điện đòi hỏi : S đmF ≤ S dt  S đmF _là công suất định mức máy phát điện  S dt _là công suất dự trữ hệ thống - Để thuận tiện cho việc xây dựng vận hành ta chọn MPĐ loại - Chọn điện áp định mức phát (U đmF ) :càng lớn dòng điện làm việc dòng điện ngắn mạch nhỏ nên dễ chọn thiết bị Trong nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện với tổ máy ,công suất tổ máy 60MW Ta chọn MPĐ đồng tuabin TB Φ -60-2 với thông số cho bảng 1.1 (TL1_tr100) Loại MPĐ TB Φ -60-2 S P U (MVA) (MW) (KV) 75 60 10,5 I (KA) Cos ϕ X’’ d X’ d Xd 4,125 0,8 0,146 0,22 1,691 Bảng 1.1.Thông số MPĐ I.2.Tính toán cân công suất : - Tại thời điểm điện công suất sản suất công suất phụ tải - Đối với người vận hành đồ thị phụ tải dùng để sản xuất, sửa chữa thay thiết bị - Đối với người thiết kế dựa vào phụ tải cấp điện áp để chọn sơ đồ thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Tiến hành tính toán kinh tế kỹ thuật để chọn phương án tối ưu SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt - Cân công suất tác dụng công suất phản kháng : + Tiến hành tính toán chọn thiết bị + Hệ số công suất Cosφ phụ tải không khác nhiều Để đơn giản ta tính toán phụ tải, cân công suất theo công suất biểu kiến + Mỗi cấp điện áp cho P max , Cos ϕ (là hệ số công suất trung bình phụ tải), cho P%(t) công suất thời điểm t P (t ) P%(t) = P 100% max ⇒ P(t) = P%(t ) P max 100 ⇒ S(t) = P (t ) Cosϕ Trong đó: P(t) :là công suất tác dụng phụ tải thời điểm t S(t) :là công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t Cos ϕ :là hệ số công suất phụ tải I.2.1.Phụ tải điện áp máy phát : SUF Ta có:  U đm = 10,5 (kV)  P max = 12 (MW)  Cos ϕ = 0,86 Áp dụng công thức ta có : PUF (t) = SUF(t) = P %(t ) P max 100 PUF (t ) Cosϕ Sau tính toán kết ghi vào bảng sau: t(h) CS PUF% PUF (t) (MW) 0-7 7-12 12-14 14-20 20-24 60 90 80 100 60 7,2 10,8 9,6 12 7,2 SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt SUF(t) (MVA) 8,37 12,56 11,16 13,95 8,37 Bảng 1.2: bảng tính toán phụ tải điện áp máy phát Từ bảng ta vẽ đồ thị thời gian : SUF(t) MVA 13,95 14 12,56 12 11,16 10 8,37 8,37 2 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) Hình 1.1: Đồ thị thời gian phụ tải điện áp máy phát I.2.2.Phụ tải trung áp : SVTH : Võ Thành Thoại Trang Đồ án tốt nghiệp điện Ta có: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt  U đm = 110 (KV)  P max = 90 (MW)  Cos ϕ = 0,85 Áp dụng công thức ta có : P T (t) = PT %(t) P max 100 P (t) T ST(t) = Cos ϕ Sau tính toán kết ghi vào bảng sau: t(h) CS PT % 0-8 8-12 12-16 16-20 20-24 65 90 90 100 70 P T (t) 58,5 81 81 90 (MW) ST(t) ST(t) 85,29 85,29 105,88 (MVA) MVA68,82 Bảng 1.3: bảng tính toán phụ tải trung áp Từ bảng ta vẽ đồ thị thời gian : 105,88 63 74,12 100 85,29 80 68,82 74,12 60 40 20 SVTH : Võ Thành Thoại Trang 10 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt I S 100 cb cb XHT = I" = 3.U I" = 3.10,5.59, 275 = 0,093 N4 cb N4 - Điện kháng cáp 1( kép, 3MW ×2km) : l Scb 100 = 0, 073 XC1 = x o = 0,08 2 U cb 10,52 - Dòng ổn định nhiệt cáp S1 : S1.C InhS1 = t1 Trong : S1 : tiết diện cáp , S1 = 70 mm2 C : Phụ thuộc vật liệu cáp ( nhôm C = 90 ) t1 : thới gian cắt máy cắt t1 = t2 + ∆t = 0,3 + 0,2 = 0,5s 70.90 InhS1 = = 8909 A = 8,909 kA 0,5 - Dòng ổn định nhiệt cáp S2 : S2 C 50.90 = = 8215 A = 8,215 kA t2 0,3 InhS2 = Ta có min{InhS2; Icắt2} = min{8,215;20} = 8,215kA Vậy: - Điện kháng tổng tính đến điểm N-6 : Icb X∑ = I nhS2 = Scb 100 = = 0,67 kA 3.U cb InhS2 3.10,5.8, 215 - Ta có : X∑ = XHT + XK + XC1 - Điện kháng kháng điện : XK = X∑ - XHT - XC1 = 0,67 – 0,093 – 0,073 = 0,504 Vậy : I dmK XK% = Xk I 100 = 0,504 5,5 100 = 9,16 cb * Ta chọn loại kháng điện đơn dây đồng : PbA-10-1000-8: UđmK =10 (KV) : IđmK = 1000 (A) : XK% = % Dòng điện ổn định động : 29 (KA) SVTH : Võ Thành Thoại Trang 91 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Tổn thất định mức pha : 10,2 (KW) - Tính toán kiểm tra lại kháng điện chọn : * Tính toán kiểm tra lại kháng chọn điểm ngắn mạch N5 : Icb 5,5 = 0,44 XK = XK% I = 0,08 dmK - Dòng điện ngắn mạch N5 : Icb 5,5 = 10,32 (KA) I’’N5 = X +X = 0, 093 + 0, 44 HT K Ta thấy : ICđm = 20 KA ≥ I’’N5 = 10,32 kA InhS1 = 9,012 KA ≤ I’’N5 = 10,32 kA Kháng điện chọn không đảm bảo điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch tai điểm N5 Chọn loại kháng điện đơn dây đồng : PbA-10-1000-10: UđmK =10 (KV) : IđmK = 1000 (A) : XK% = 10 % Dòng điện ổn định động : 23,5 (KA) Tổn thất định mức pha : 11,5 (KW) - Điện kháng kháng vừa chọn : Icb 5, = 0,1 = 0,55 XK = XK% IdmK - Dòng điện ngắn mạch N5 : Icb 5,5 = = 8,55 (KA) I’’N5 = X HT +X K 0, 093 + 0,55 Ta thấy : ICđm = 20 KA ≥ I’’N5 = 10,32 kA InhS1 = 9,012 KA ≥ I’’N5 = 10,32 kA Như kháng điện chọn thoả mãn điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch điểm N5 * Tính toán kiểm tra lại kháng chọn điểm ngắn mạch N6 : - Dòng điện ngắn mạch N6 : 5,5 Icb = 6,997 KA I’’N6 = X +X +X = 0, 093 + 0,55 + 0,145 HT K C1 SVTH : Võ Thành Thoại Trang 92 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt ICđm = 20 (KA) ; InhS2 = 8,215 (KA) ⇒ thỏa mãn điều kiện : I’’N6 ≤ (ICđm ; Inh S2 ) - Kiểm tra ổn định động kháng điện : - Dòng ổn định động : 23,5 (KA) - Kiểm tra ổn định động : ixk = kxk IN6 = 1,8 6,997 = 17,81 KA < 23,5 KA Vậy kháng điện chọn đảm bảo điều kiện ổn định động V.7 Chọn chống sét van cho góp : Mục đích chọn chống sét van góp 220kV 110kV ngăn chặn điện áp truyền vào trạm biến áp gây cố phá hoại cách điện trạm mà gây nên phóng điện cách điện đường dây Trên góp 220kV ta chọn chống sét van loại PBC-220 có điện áp định mức Uđm = 220kV đặt ba pha Trên góp 110kV ta chọn chống sét van loại PBC-110 có điện áp định mức Uđm = 110kV đặt ba pha * Sơ đồ đấu nối chống sét van góp 220kV,110kV SHT 220kV ST 110kV V.8 Chọn chống sét van cho máy biến áp : V.8.1 Chống sét van cho máy biến áp tự ngẫu: Các máy biến áp tự ngẫu có liên hệ điện cuộn cao trung áp PBC-110 PBC-220 nên sóng điện áp truyền từ cao sang trung ngược lại Vì đầu cao áp trung áp máy biến áp tự ngẫu ta phải đặt chống sét van Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu ta chọn loại chống sét van loại PBC-220 có điện áp định mức Uđm = 220kV ,đặt ba pha Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu ta chọn loại chống sét van loại PBC-110 có điện áp định mức Uđm = 110kV, đặt ba pha SVTH : Võ Thành Thoại Trang 93 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt PBC-220 PBC-110 V.8.2 Chống sét van cho máy biến áp hai dây quấn: * Đối với máy biến áp hai cuôn dây phía điện áp 110kV : Như trên, góp 110kV đặt chống sét van có dòng sét có biên độ lớn truyền vào trạm Điện áp dư lại truyền tới cuộn dây máy biến áp , điện áp phá hỏng cách điện cuộn dây đặc biệt phần cách điện gần trung tính trung tình cách điện Vậy trung tính máy biến áp hai cuộn dây cần bố trí chống sét van Tuy nhiên ,do điện cảm cuộn dây máy biến áp , biên độ dòng sét tới điểm trung tính giảm phần Do đó, chống sét van đặt trung tính chọn có điện áp định mức giảm cấp Phía cao 110kV chọn chống sét van PBC-110 Phía trung tính máy biến áp chọn PBC-35 PBC-35 SVTH : Võ Thành Thoại Trang 94 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt CHƯƠNG VI CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện có vai trò quan trọng trình vận hành nhà máy điện Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện chia thành hai phần khác : Một phần cung cấp cho máy công tác đảm bảo làm việc lò tuabin tổ máy Phần cung cấp cho máy công tác phục vụ chung không liên quan trực tiếp đến lò tuabin , nhiên cần thiết cho làm việc nhà máy Trong nhà máy nhiệt điện , điện tự dùng sử dụng hai cấp điện áp 6kV 0,4kV Ở cấp điện áp 6kV ta dùng phân đoạn để cung cấp điện, phân đoạn giảm cấp qua máy biến áp 10,5/6 kV Cấp điện áp 0,4 kV cung cấp qua máy biến áp 6/0,4kV Để dự trữ cho cấp 6kV ta dùng máy biến áp nối với cuộn hạ máy biến áp tự ngẫu phía máy cắt máy phátmáy biến áp Dự trữ cho cấp 0,4kV ta dùng máy biến áp nối với góp dự trữ 6kV VI.1 Chọn máy biến áp cấp : VI.1.1 Máy biến áp công tác : SVTH : Võ Thành Thoại Trang 95 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Máy biến áp cấp có nhiệm vụ nhận điện từ đầu cực máy phát cung cấp cho phụ tải tự dùng kV, lại cung cấp tiếp cho phụ tải tự dùng cấp 0,4 kV Từ , công suất chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại động cấp điện áp 6kV tổng công suất máy biến áp cấp hai nối tiếp với Ta dùng bốn máy biến áp công tác có công suất : SđmT ≥ 1 Stdmax = 18.103 = 4500 kVA 4 Vậy ta chọn máy biến áp loại TMHC có Sđm = 6300 kVA có thông số cho bảng sau : ( TL1- Tr 140) Loại Sđm , (kVA) 6300 Điện áp , kV Tổn thất, kW UN% Io% ΔPN Cuộn cao Cuộn hạ ΔPo TMHC 10,5 6,3 8,0 46,5 8,0 0,9 Bảng 6.1: Thông số máy biến áp công tác VI.1.2 Máy biến áp dự trữ : Máy biến áp dự trữ có nhiệm vụ dự phòng cho máy biến áp cấp để cung cấp cho hệ thống tự dùng trình dừng khởi động lò công suất phải lớn máy biến áp công tác Máy biến áp dự trữ chọn công suất 1,5lần công suất máy biến áp công tác : SdmTdt = 1,5 1 Stdmax = 1,5 .18.103 = 6750 kVA 4 Vậy ta chọn máy biến áp TДHC có Sđm = 10000 kVA có thông số cho bảng sau :( TL1 – Tr140 ) Loại Sđm , (kVA) 10000 Điện áp , kV Tổn thất, kW UN% Io% ΔPN Cuộn cao Cuộn hạ ΔPo TДHC 10,5 6,3 12,3 85 14 0,8 Bảng 6.2: Thông số máy biến áp dự trữ VI.2 Chọn máy biến áp cấp hai : Máy biến áp cấp hai dùng để cung cấp cho động 380/220 V chiếu sáng Công suất máy biến áp phổ biến 630kVA hay 1000kVA, SVTH : Võ Thành Thoại Trang 96 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt máy biến áp công suất lớn ta không mong muốn lúc dòng ngắn mạch phía thứ cấp lớn giá thành thiết bị tăng lên nhiều Giả thiết phụ tải chiếm 10-15% công suất phụ tải cấp Khi ta chọn công suất máy : SđmT2 ≥ 15 4500 = 675 kVA 100 Vậy ta chọn máy biến áp loại TM-1000/6 có thông số cho bảng sau : ( TL2- Tr209 ) Loại TM1000/6 Sđm , (kVA) 1000 Điện áp , kV Cuộn cao Cuộn hạ 6,3 0,4 Tổn thất, kW ΔPo ΔPN 2,3 12,2 UN% Io% 1,5 Bảng 6.3: Thông số máy biến áp cấp hai Nhà máy thiết kế đặt máy công tác cấp ta đặt máy biến áp cấp hai dự trữ cho máy công tác, công suất chọn máy công tác , thông số cho bảng 6.3 VI.3.Chọn máy cắt : VI.3.1 Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp 10,5kV : Các máy cắt cấp 10,5 kV chọn giống , ta xét điểm ngắn mạch N4 , đă tính chương III I''N4 = 58,007 kA ; ixk = 147,662 kA Dòng điện làm việc bình thường qua máy cắt : Ilvbt = Stdmax 18 = = 0,247 kA 3.U dm 3.10,5 Chọn dòng cưỡng dòng làm việc bình thường : Icb = Ilvbt = 0,247 kA Chọn máy cắt theo điều kiện sau : + Điện áp : UđmMC ≥ Umạng + Dòng điện : IđmMC ≥ Icb + Điều kiện cắt SVTH : Võ Thành Thoại : ICđm ≥ I''N4 Trang 97 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt + Điều kiện ổn định động : ildd ≥ ixk + Điều kiện ổn định nhiệt : I2nh t nh ≥ BN Từ ta chọn máy cắt không khí loại 8BK40 SIEMENS chế tạo có thông số cho bảng sau : ( TL1- Tr 236 ) Loại máy cắt 8BK40 Uđm, kV Iđm , A ICđm, kA Ildd , kA 12 5000 63 160 Bảng 6.4 Do máy cắt chọn có Iđm = 5000A > 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt VI.3.2 Chọn dao cách ly : Dao cách ly chọn theo điều kiện sau : + Điện áp : UđmDCL ≥ Uđm + Dòng điện : IdmDCL ≥ Icb + Ổn định nhiệt : I2nh tnh ≥ BN + Ổn định lực động điện : ildd ≥ Ixk Tương tự ta có Icb = 0,247 kA , ixk = 147,662 kA Chọn dao cách ly loại PBK-20/5000 có thông số sau : (TL1Tr243 ) + UdmDCL = 20 kV + IdmDCL = kA + Ildd = 200 kA Do dao cách ly chọn có dòng điện định mức lớn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt VI.3.3 Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp kV : Để chọn máy cắt ta tính dòng ngắn mạch ba pha N5 máy biến áp tự dùng cấp với nguồn cung cấp hệ thống phía gồm hệ thống nhà máy điện thiết kế Chọn Scb = 1000 MVA Ucb = Utbđm Điện kháng hệ thống tính đến trước máy biến áp tự dùng cấp : XHT = Scb = 3.U cb I''N4 1000 = 0,948 3.10,5.58, 007 Điện kháng máy biến áp tự dùng cấp : SVTH : Võ Thành Thoại Trang 98 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt + Máy biến áp công tác : XB1 = 1000 U N % Scb S = 100 6,3 = 12,698 100 dmB + Máy biến áp dự trữ : XB2 = U N % Scb 14 1000 S = = 14 100 100 10 dmB Ta chọn XB = min[XB1,XB2] = [ 12,698 ; 14 ] để ngắn mạch N5 ta có tình trạng nặng nề cho việc chọn máy cắt XB = XB1 = 12,698 Điện kháng tính toán : SHT Xtt = ( XHT + XB) S = (0,948 +12,698) cb 2000 = 27,292 1000 Do Xtt > nên ta có dòng điện ngắn mạch siêu độ N5 : I''N5 = S 2000 HT = = 6,716 kA X tt 3.U cb 27, 292 3.6,3 Dòng điện xung kích : ixkN5 = Kxk I''N5 = 1,8.6,716 = 17,096 kA Coi dòng điện làm việc cưỡng dòng điện làm việc mạch dự trữ khởi động dừng lò : Icb = Sdmdt 10000 = = 962,25 A 3.U dm 3.6 Từ giá trị tính kết hợp với điều kiện chọn máy cắt Ta chọn máy cắt không khí loại 8BJ50 SIEMENS sản xuất có thông số cho bảng sau : ( TL1- Tr236 ) Loại máy cắt Uđm, kV Iđm , A ICđm, kA 8BJ50 7,2 3150 40 Bảng 6.5: thông số máy cắt cấp 6kV VI.4 Chọn áptômát cho tự dùng cho góp 0,4kV: Áptômát chọn theo điều kiện sau : UđmA ≥ UđmLD IđmA ≥ Itt ICđmA ≥ IN Dòng điện định mức máy biến áp cấp hai : SVTH : Võ Thành Thoại Ildd , kA 100 Trang 99 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt IđmBA = SdmB 1000 = = 1443,376 A 3.U dmBA 3.0, Vậy ta chọn áptômát loại CM1600N Merlin Gerin chế tạo có thông số cho bảng sau : ( TL3 – Tr 155 ) Loại CM1600N Uđm ( V ) Iđm (A) ICđm (kA) 690 1600 80 Bảng 6.6: thông số áptômát * Kiểm tra điều kiện cắt dòng điện ngắn mạch : Với lưới hạ áp ngắn mạch xa nguồn nên: IN = Ick = I∞ = I’’ Để tính ngắn mạch hạ áp, cho phép lấy kết gần cách cho trạm biến áp phân phối nguồn, tổng trở ngắn mạch cần tính từ tổng trở biến áp đến điểm cần tính ngắn mạch Do ta có sơ đồ tính toán ngắn mạch : ZBA H ZC ZA N Tổng trở biến áp quy phía hạ áp : ZBA = = 2 ΔPN U dmBA U N %.U dmBA 10 +j 104 = SdmBA SdmBA 12, 2.0, 42 8.0, 42 10 + j 104 = 1,952 + j12,8 mΩ 1000 1000 Chọn cáp nối máy biến áp áptômát loại cáp đồng PVC (3x120+70) có chiều dài 10m ( TL3- Tr378) Tổng trở đoạn cáp đồng : Zc = (0,253.0,01+0,443.0,01).103= Ω Tổng trở áptômát : ZA = RA + jXA = (RCD + Rtx) + jXA = = (0,09+0,1) + j0,088 = 0,19 + j0,088 mΩ Trị số dòng ngắn mạch góp 0,4kV : Inm = SVTH : Võ Thành Thoại U tb (R BA +R C +R A ) +(X BA +X C +X A ) Trang 100 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt = 400 (1,952 + + 0,19) + (12,8 + 0, 008) = 15,2kA Ta thấy dòng ngắn mạch tính toán Inm = 15,2kA < IcđmA= 80kA nên áptômát chọn đạt yêu cầu SVTH : Võ Thành Thoại Trang 101 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Sơ đồ tự dùng mhà máy B1 B2 F2 F1 TДHC10000 B3 PBK20/5000 8BK40 F3 B4 F4 TMHC6300 8BJ50 kV TM-1000/6 TM1000/6 CM1600N SVTH : Võ Thành Thoại 0,4 kV Trang 102 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Tài liệu tham khảo : TL1: PGS.Nguyễn Hữu Khái Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp (phần điện) Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 TL2:Nguyễn Văn Đạm Mạng Lưới Điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2005 TL3: Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạnh Hoạch Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị nhà cao tầng Nhà xuất khoa học kỹ thuật TL4: PGS.TS Lã Văn Út Ngắn mạch hệ thống điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật ,2002 SVTH : Võ Thành Thoại Trang 103 Đồ án tốt nghiệp điện SVTH : Võ Thành Thoại Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Trang 104 Đồ án tốt nghiệp điện SVTH : Võ Thành Thoại Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Trang 105 [...]... 12 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Std(t) MVA 18 16 14 18 16,92 15,84 14,78 14,76 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) Hình 1.4: Đồ thị thời gian phụ tải tự dùng I.2.5 Cân bằng cơng suất tồn nhà máy và xác định cơng suất phát vào hệ thống : Điện năng do nhà máy sản xuất ra, một phần tự dùng, một phần cung cấp cho phụ tải điện áp máy phát , một phần cung cấp cho... trong tổng số vốn đầu tư của hệ thống điện, vì vậy chọn số lượng máy biến áp và cơng suất định mức của chúng là việc làm rất quan trọng Vì vậy trong thiết kế nhà máy điện, ta mong muốn cơng suất máy biến áp nhỏ, số lượng máy biến áp ít để giảm tổn thất điện năng nhưng vẫn đảm bảo an tồn cung cấp điện cho hộ tiêu thụ Trong thiết kế này, giả thiết các máy biến áp được chọn phù hợp với nhiệt độ mơi trường... áp trung và cấp điện áp cao Do phụ tải ở cấp điện áp trung có cơng suất tương đối lớn nên ta có thể nối vào phía điện áp trung từ một đến hai bộ MF-MBA Qua bảng cân bằng cơng suất ta thấy tương đối ổn định đó là điều kiện thuận lợi cho việc vận hành nhà máy SVTH : Võ Thành Thoại Trang 16 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt CHƯƠNG II CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY II.1 : Chọn... đích của việc xác định dòng làm việc cưỡng là để phục vụ cho việc lựa chọn thiết bị điện và dây dẫn sao cho đảm bảo cung cấp điện an tồn lúc làm việc bình thường và khi có sự cố một phần tử nào đó liên quan trong mạch điện Dòng cưỡng bức của mạch điện được xác định như sau : - Mạch máy phát : Icb = 1,05.IFđm SVTH : Võ Thành Thoại Trang 35 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt - Mạch máy. .. nối dây Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là một khâu quan trọng trong q trình thiết kế nhà máy điện căn cứ vào u cầu cung cấp điện của các hộ phụ tải và u cầu về kinh tế, kỹ thuật của nhà máy mà đề ra các phương án sao cho đảm bảo các u cầu sau : - Khi làm việc bình thường phải cấp điện đầy đủ cho các hộ phụ tải theo u cầu, khi sự cố một phần tử nào đó phải đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải... tải cấp điện áp máy phát chiếm 9,3% lượng cơng suất tồn nhà máy Do đó sẽ thuận tiện cho việc ghép nối các máy phát theo sơ đồ bộ MF-MBA nên sơ đồ nối dây của nhà máy sẽ đơn giản và rẻ tiền hơn Được thiết kế với ba cấp điện áp 220kV; 110kV; 10,5kV Vì cấp điện áp 220kV, 110kV có trung tính trực tiếp nối đất nên ta có thể dùng máy biến áp tự ngẫu làm nhiệm vụ liên lạc giữa cấp điện áp máy phát, cấp điện. .. với máy biến áp liên lạc II.3.2.1 Phương án 1 : *Máy biến áp hai cuộn dây : phương án này có hai bộ máy biến áp nối vào thanh góp 110kV khi phụ tải trung áp nhỏ nhất nhưng vẫn bé hơn SVTH : Võ Thành Thoại Trang 23 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt cơng suất tổng của hai bộ máy biến áp nên sẽ có một lượng cơng suất truyền qua 2 lần máy biến áp Để thuận tiện vận hành, các bộ máy. .. sự cố máy biến áp B4: B2 B1 F2 110kV B4 B3 SVTH : Võ Thành Thoại F1 ST Trang 28 F3 F4 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Khi hỏng máy biến áp B4 thì lượng cơng suất bị thiếu bên phụ tải trung áp là : Sthiếu = STmax = 105,88 MVA Như vậy cơng suất truyền qua cấp trung của mỗi máy biến áp liên lạc là SCT = 1 1 Sthiếu = 105,88 = 52,94 MVA 2 2 Cơng suất truyền qua cuộn hạ của một máy biến... khơng tải của máy biến áp SVTH : Võ Thành Thoại Trang 30 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Tổn thất đồng phụ thuộc vào phụ tải, khi phụ tải bằng cơng suất định mức của máy biến áp thì tổn thất đồng bằng tổn thất ngắn mạch Để giảm bớt tổn thất điện năng ta phải đưa ra phương thức vận hành tối ưu, bố trí cơng suất qua máy biến áp một cách hợp lý II.4.1 Phương án 1 : a.Tổn thất điện năng... tốt nghiệp điện Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt Hình 1.6: Đồ thị phụ tải tổng hợp I.2.6 Nhận xét chung : Nhà máy khơng có phụ tai cao áp chỉ có phụ tải trung áp, phụ tải điện áp máy phát , cơng suất thừa phát về hệ thống Cơng suất cực đại của chúng là : SUFmax = 13,95 MVA STmax = 105,88 MVA SVHT = 175,89 MVA Nhà náy thiết kế có nhiệm vụ chính là phục vụ cho phụ tải trung áp, cơng suất thưa phát về hệ