Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ngưng hơi gồm 4 tổ máy mỗi tổ máy có công suất p = 63 MW

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUI NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CƠNG NGHỆ    ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Sinh viên thực Lớp Giáo viên hướng dẫn SVTH: Nguyễn Thiện Thảo : Nguyễn Thiện Thảo : Điện Kỹ Thuật – K27 : TS Huỳnh Đức Hồn Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Khoa Kỷ thuật & Cơng nghệ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thiện Thảo Lớp: Điện kỹ thuật Khóa 27 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Nhà máy gồm tổ máy, cơng suất máy 63 MW Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải điện áp máy phát, 110kV, 220kV phát cơng suất vào hệ thống 220kV Phụ tải điện áp máy phát: Pmax = 14 MW; cosφ = 0,85 Gồm đường dây kép x MW x km Biến thiên phụ tải theo thời gian: t (giờ) 0–6 – 12 12 – 18 18 - 24 P/Pmax(%) 70 80 Phụ tải điện áp 110 kV: Pmax = 140 MW; cosφ = 0,8 Gồm đường dây kép x 30 MW x 50 km Biến thiên phụ tải theo thời gian: t (giờ) 0–6 – 12 P/Pmax(%) 65 100 Phụ tải điện áp 220 kV: Pmax = 40 MW; cosφ = 0,8 Gồm đường dây kép x 10 MW x 60 km Biến thiên phụ tải theo thời gian: t (giờ) 0–6 – 12 P/Pmax(%) 65 100 100 70 12 – 18 18 - 24 100 80 12 – 18 18 - 24 100 80 Hệ thống: Tổng cơng suất hệ thống la 2000 MVA, dự trữ quay hệ thống la 10% Nhà máy nối với hệ thống đường dây kép dài 80 km Điện kháng tính đến hệ thống la Xdm = 1,5 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Phụ tải tồn nhà máy: Phụ tải nhà máy: tự dùng 5%, cosφ = 0,85 Biến thiên phụ tải theo thời gian: t (giờ) 0–6 – 12 12 – 18 P/Pmax(%) 70 100 100 18 - 24 80 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: - Tính tốn phụ tải cân cơng suất - Chọn sơ đồ nối điện nhà máy - Tính tốn ngắn mạch - So sánh kinh tế - kỹ thuật chọn phương án tối ưu - Tính chọn khí cụ điện phần có dòng điện chạy qua - Tính chọn sơ đồ thiết bị tự dùng BẢN VẼ vẽ A0 - Đồ thị phụ tải tổng hợp - Sơ đồ phương án - Sơ đồ tính tốn ngắn mạch - Sơ đồ nối điện kể tự dùng Ngày giao đồ án tốt nghiệp: Ngày hồn thành đồ án tốt nghiệp: Cán hướng dẫn: TS Huỳnh Đức Hồn SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện LỜI NÓI ĐẦU Trong sống ngày nay, lượng yếu tố đònh trình sản xuất, lao động sinh hoạt người Từ công ngiệp, nông nghiệp, dòch vụ chí đến nguyên cứu khoa học, khám phá thiên nhiên cần lượng, đặc biệt lượng điện Hiện nước ta nước phát triển, trình thưc công nghiệp hóa, đại hóa đất nước Do vấn đề đảm bảo cung cấp điện cho trình sản xuất trọng Là nước có nguồn tài nguyên than đá dồi nên việc xây dựng nhà máy thủy điện nhà máy nhiệt điện trọng phát triển Qua trình học tập, em nhận đề tài tốt nghiệp có nội dung: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ngưng gồm tổ máy tổ máy có công suất P = 63 MW Với kiến thức đã, cộng với dẫn thầy cô môn, đặc biệt hướng dẩn tận tình, chu đáo thầy giáo T.S HUỲNH ĐỨC HOÀN giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên, sinh viên trường nên kinh nghiệm lẫn kiến thức chuyên môn chưa có nên đồ án em chắn không tránh khỏi thiếu sót, em mong có lời nhận xét dẩn thêm thầy cô để trường em có số kinh nghiệm dể khỏi bỡ ngỡ bước đầu nhận công tác SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện MỤC LỤC Lời nói đầu…………………………………………………………………… Chương 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 1.1: Chọn máy phát điện………………………………………………… 1.2: Tính tốn phụ tải cân cơng suất…………………………… 1.2.1: Phụ tải địa phương…………………………………………… 1.2.2: Phụ tải cấp điện áp 110kV…………………………………… 1.2.3: Phụ tải cấp điện áp 220kV…………………………………… 1.2.4: Phụ tải tồn nhà máy………………………………………… 1.2.5: Phụ tải tự dùng…………………………………………………7 1.2.6: Cơng suất phát hệ thống…………………………………….8 Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 2.1: Chọn phương án nối dây…………………………………………… 11 2.1.1: Phương án 1……………………………………………………12 2.1.2: Phương án 2……………………………………………………13 2.1.3: Phương án 3……………………………………………………13 2.2: Sơ so sánh phương án nêu trên…………………………….14 2.3: Chọn máy biến áp cho phương án phân phối cơng suất… ….15 2.3.1: Chọn cơng suất máy biến áp………………………………… 15 2.3.1.1: Phương án 1…………………………………………….15 2.3.1.2: Phương án 2…………………………………………….16 2.3.2: Phân bố cơng suất cho MBA cuộn dây MBA…… 17 2.3.2.1: Phương án 1…………………………………………….17 2.3.2.2: Phương án 2…………………………………………….17 2.3.3: Kiểm tra khả mang tải máy biến áp…………………18 2.3.3.1: Phương án 1…………………………………………….18 2.3.3.2: Phương án 2…………………………………………….21 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 2.4: Tính tổn thất điện máy biến áp ……………… …………24 2.4.1: Phương án ………………………………………………… 24 2.4.2: Phương án 2……………………………………………………27 Chương 3: XÁC ĐỊNH DỊNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 3.1: Xác định dòng làm việc cưỡng bức………………………………… 29 3.1.1: Tính dòng điện cưỡng cho phương án 1………………….29 3.1.2: Tính dòng điện cưỡng cho phương án 2………………….30 3.2: Tính tốn dòng ngắn mạch……………………………………………31 3.2.1: Phương án …….…………………………………………… 31 3.2.1.1: Chọn đại lượng bản……………………………….31 3.2.1.2: Chọn điểm ngắn mạch tính tốn………………………….32 3.2.1.3: Tính điện kháng phần tử hệ đơn vị tương đối 33 3.2.1.4: Lập sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch………………34 3.2.2: Phương án 2……………………………………………………42 3.2.2.1: Chọn điểm ngắn mạch tính tốn………………………….42 3.2.2.2: Lập sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch………………43 Chương 4: TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 4.1: Chọn máy cắt cho mạch………………………………………………51 4.2: Chọn sơ đồ thiết bị phân phối……………………………………… 52 4.2.1: Phương án 1……………………………………………………52 4.2.2: Phương án 2……………………………………………………53 4.3: Tính tốn kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu………………….53 4.3.1: Vốn đầu tư phương án ……………………………… 54 4.3.2: Phí tổn vận hành năm……………………………………54 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 4.3.3: Tính chi phí phương án………………………………… 55 4.3.3.1: Phương án 1…………………………………………….55 4.3.3.2: Phương án 2…………………………………………….56 4.3.4: So sánh phương án, chọn phương án tối ưu……………….57 Chương 5: LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN, DÂY DẪN VÀ THANH GĨP 5.1: Chọn dao cách ly…………………………………………………… 59 5.2: Chọn dây dẫn góp………………………………………… 59 5.2.1: Chọn dây dẫn góp mềm…………………………… 60 5.2.1.1: Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch……………… 61 5.2.1.2: Kiểm tra điều kiện vầng quang……………………… 67 5.2.2: Chọn dẫn cứng………………………………………… 68 5.2.2.1: Chọn tiết diện dẫn cứng………………………….68 5.2.2.2: Kiểm tra ổn định động………………………………….69 5.3: Chọn sứ đỡ cách điện…………………………………………………71 5.3.1: Kiểm tra ổn định động…………………………………………71 5.4: Chọn máy biến điện áp máy biến dòng điện………………………72 5.4.1: Cấp điện áp 220 kV………………………………………… 73 5.4.2: Cấp điện áp 110 kV………………………………………… 73 5.5: Mạch máy phát……………………………………………………… 74 5.6: Chọn chống sét van………………………………………………… 77 5.7: Chọn cáp cho phụ tải địa phương…………………………………… 79 5.7: Chọn kháng điện, máy cắt cho phụ tải địa phương………………… 81 Chương 6: CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG 6.1: Chọn máy biến áp cấp một……………………………………………87 6.1.1: Máy biến áp cơng tác………………………………………… 87 6.1.2: Máy biến áp dự trữ…………………………………………….88 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 6.2: Chọn máy biến áp cấp hai…………………………………………….88 6.3: Chon áptơmát cho tự dùng, cho góp 0,4 kV………………… 89 6.4: Chọn máy cắt……………………………………… ……………….90 6.4.1: Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp 10 kV………… 90 6.4.2: Chọn dao cách ly………………………………………………91 6.4.3: Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp 6,3 kV………….92 6.5: Sơ đồ nối điện tự dùng……………………………………………… 94 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Chương 1: 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 u cầu kĩ thuật đòi hỏi q trình thiết kế Việc tính tốn, xác định phụ tải cấp điện áp lượng cơng suất nhà máy thiết kế trao đổi với hệ thống điện quan trọng, sở giúp ta xây dựng bảng phân phối cân cơng suất tồn nhà máy Từ rút điều kiện kinh tế kĩ thuật để chọn phương án nối điện tồn nhà máy tối ưu với thực tế u cầu thiết kế 1.1 Chọn máy phát điện: Cùng với phát triển hệ thống lượng quốc gia, nước ta ngày xây dựng thêm nhiều nhà máy điện va trạm biến áp có cơng suất lớn, phần khơng thể thiếu hệ thống lượng Thiết bị quan trọng nhà máy điện máy phát điện, máy phát điện biến đổi thành điện tạo thành nguồn cung cấp cho hệ thống Ngồi ra, máy phát điện có khả điều chỉnh cơng suất giữ vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng điện ( điều chỉnh tần số điện áp hệ thống ) Theo u cầu nhiệm vụ thiết kế đồ án thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ngưng có tổng cơng suất 252MW gốm tổ máy cơng suất 63MW, ta chọn máy phát điện có thơng số cho bảng 1.1 [ TL1 _ Tr 100] Bảng 1-1 Loại máy TB-63-2 S P U I MVA MW KV KA 78,75 63 10,5 4,33 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Cosϕ Xd'' 0,8 0,153 Xd' Xd 0,224 2,199 Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 1.2 Tính toán phụ tải & cân công suất: Khi vận hành hệ thống điện ta thấy mức độ tiêu thụ điện ln thay đổi theo thời gian, qui luật biến thiên phụ tải theo thời gian biểu diễn hình vẽ gọi đồ thị phụ tải Như đồ thị phụ tải cần thiết cho thiết kế vận hành hệ thống điện Khi có đồ thị phụ tải tồn hệ thống phân bố tối ưu cơng suất cho nhà máy điện hệ thống, xác định mức tiêu hao nhiên liệu… Đồ thị phụ tải ngày nhà máy hay trạm biến áp dùng để chọn dung lượng máy biến áp, tính tổn thất điện máy biến áp, chọn sơ đồ nối dây Từ giá trị Pmax cấp điện áp cho trước, kết hợp với bảng biến thiên cơng suất ta xây dựng đồ thị phụ tải cấp điện áp Cơng thức chung để tính tốn : P(t) = P% × Pđm 100 với S(t) = P(t) Cosϕ ( 1.1) Trong đó: P(t) công suất tác dụng phụ tải thời điểm t S(t) công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t Cosϕ : hệ số công suất phụ tải 1.2.1.Phụ tải đòa phương: m = 10,5 kV Pmax = 14 MW Cosϕtb = 0,85 Từ ( 1.1 ) tính phụ tải thời điểm ta có bảng biến thiên công suất phụ tải đòa phương theo thời gian sau: Bảng biến thiên phụ tải t(h) – 6 – 12 12 – 18 18 - 24 P/PMAX(%) 70 80 100 70 Pdp( t )(MW) 9,8 11,2 14 9,8 Sdp ( t )(MW) 11,529 13,176 16,471 11,529 Bảng 1-2 Đồ thị phụ tải SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp F Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện K1 ~ F ~ 95mm2 K2 95mm2 Dòng cưỡng qua kháng dòng cố kháng hay phụ tải địa phương cực đại qua kháng Kháng điện chọn có dòng định mức: I Kdm ≥ I cb = SUF max 16, 471 = = 0,951 kA 3.U dm 3.10 Giả sử chọn kháng điện bê tơng PbA- 10-1000- XK% có Udm = 10 (kV); Idm = 1000 (A) Xác định XK%: Xét hộ tiêu thụ điện cung cấp từ đầu cực máy phát qua kháng điện với giá trị XK % cần tìm qua máy cắt MC1 định với dòng cắt I Cdm đến cáp điện lực S1 = 95 mm2, hộ tiêu thụ người ta dùng máy cắt MC2 có ICdm2 = 22 kA, tiết diện 50 mm2 Điện kháng tổng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N5 xác định theo sơ đồ thay hệ thống: Scb = 1000 MVA, Ucb = Utbdm = 10,5 kV X HT = Scb 1000 = = 0,85 '' 3.U cb I N 3.64, 613.10,5 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Điện kháng cáp S1: X C1 = X l Scb 1000 = 0, 08.2 = 1, 45 U cb 10,52 Phải chọn XK% cho đảm bảo hạn chế dòng ngắn mạch nhỏ hay dòng định mức máy cắt chọn đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp có tiết diện cho tức là: I’’N5 ≤ { ICdm1 InhC1 } I’’N6 ≤ { ICdm2 InhC2 } Trong đó: InhC : dòng ổn định nhiệt cáp xác định: I nhC = S C tC Trong đó: C: hệ số phụ thuộc vật liệu dây dẫn CA1 = 90 A2/s S: tiết diện cáp tC: thời gian làm việc máy cắt, nhiệm vụ thiết kế cho tcắt2 = 0,4 sec Tại đầu đường cáp phía nhà máy thời gian cắt lớn cấp nên thời gian cắt: tcắt1 = tcắt2 + ∆t = 0,4 + 0,4 = 0,8 sec I nhC1 = 95.90 = 9599, A = 9,599 kA 0,8 I nhC = 50.90 = 7120 A = 7,12 kA 0,4 Do đó: I”N5 = min{ICdm1, 9,599 kA} I”N6 = min{22 kA, 7,12 kA} SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện N4 ~ ~ 2 95mm 95mm N5 N6 Từ sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N6: Điện kháng tổng tính đến điểm N6: XΣ = XHT + XK + X C1 Mặt khác: XΣ = I cb 54,986 = = 7, 723 IN 7,12 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo • E HT XHT XK N5 X C1 N6 Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Trong I cb = Scb 1000 = = 54,986 (kA) 3.U cb 3.10,5 Điện kháng kháng điện: XK = XΣ - XHT – XC1 = 7,723 – 0,85 – 1,45 = 5,429 Điện kháng tương đối định mức kháng: XK % = XK I Kdm 1, 100 = 5, 429 .100 = 9,873 % I cb 54,986 Chọn kháng điện đơn có XK % = 10 % Kháng điện PbA - 10 - 1000 – 10 có: Tra x = 0,58 Tổn thất định mức pha: 11,5 kW Dòng điện ổn định động: 23,5 kA Dòng điện ổn định nhiệt: 19 kA * Kiểm tra lại kháng vừa chọn: Điện kháng tương đối kháng điện vừa chọn hệ tương đối bản: X K = X K % I cb 54,986 = 0,1 = 5, 4986 I Kdm 1, Dòng điện ngắn mạch N5: I N'' = I cb 54,986 = = 8, 661 (kA) X HT + X K 0,85 + 5, 4980 Ta thấy I’’ N5 < { ICdm1; I nhC1 = 9,599 kA} Dòng điện ngắn mạch N6: I N'' = X HT I cb 54,986 = = 7, 051 kA + X K + X C 0,85 + 5, 4986 + 1, 45 Ta thấy IN6’’ < { ICdm = 22 kA; InhC = 7,12 kA } Vậy kháng điện chọn đạt u cầu hạn chế dòng ngắn mạch SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Sơ đồ nối điện nhà máy điện : PBC- 220 PBC- 110 PBC- 220 PBC- 220 PBC- 110 PBC- 110 PBC- 110 PBC- 35 PBC- 35 PBC- 110 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Chương 6: CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện có vai trò quan trọng q trình vận hành nhà máy điện Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện chia thành hai phần khác nhau: Một phần cung cấp cho máy cơng tác đảm bảo làm việc lò tua bin tổ máy Phần cung cấp cho máy cơng tác phục vụ chung khơng liên quan trực tiếp đến lò tua bin, nhiên cần thiết cho làm việc nhà máy Trong nhà máy nhiệt điện, điện tự dùng sử dụng hai cấp điện áp kV 0,4 kV Ở cấp điện áp kV ta dùng phân đoạn để cung cấp điện, phân đoạn qua máy biến áp giảm áp 10/6 kV Cấp điện áp 0,4 kV cung cấp qua máy biến áp 6/0,4 kV Để dự trữ cho cấp kV ta dùng máy biến áp nối với cuộn hạ máy biến áp tự ngẫu phía máy cắt máy phát - máy biến áp Dự trữ cho cấp 0,4 kV ta dùng máy biến áp nối với góp dự trữ kV Sơ đồ nối điện tự dùng hình 7-1 6.1 Chọn máy biến áp cấp một: 6.1.1 Máy biến áp cơng tác: 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 đó, cơng suất chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại động cấp điện áp kV tổng cơng suất máy biến áp cấp hai nối tiếp với Ta dùng bốn máy biến áp cơng tác có cơng suất: S dmT ≥ 1 Std max = 15,195.103 = 3800 ( kVA ) 4 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Vậy ta chọn máy biến áp Siemens chế tạo có thơng số [TL – Tr 47]: Loại Siemens (Chế tạo) Sđm KVA Điện áp (KV) Cuộn cao Cuộn hạ 4000 10,5 6,0 Tổn thất (KV)  P0  PN 5,5 33 Bảng 6.1 6.1.2.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 q trình dừng khởi động lò cơng suất phải lớn máy biến áp cơng tác Máy biến áp dự trữ chọn cơng suất 1,5 lần cơng suất máy biến áp cơng tác: SdmTdt= 1,5.SdmT = 1,5.3800 = 5700 (kVA) Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thơng số[ TL 1- Tr 140]: Loại TMHC Sđm kVA Điện áp (kV) Cuộn Cuộn hạ cao 6300 10,5 6,3 Tổn thất (kV) ∆ P0 ∆PN 8,0 46,5 UN % IN % 8,0 0,9 Bảng 6.2 6.2 Chọn máy biến áp cấp hai: Máy biến áp cấp hai dùng để cung cấp cho động 380/220 V chiếu sáng Cơng suất máy biến áp thường nằm khoảng 630 ÷ 1000 kVA, máy biến áp cơng suất lớn ta khơng mong muốn lúc dòng ngắn mạch lưới 380 V giá thành thiết bị tương ứng tăng lên q nhiều Giả thiết phụ tải chiếm 15% cơng suất phụ tải cấp Khi ta chọn cơng suất máy: S dmT ≥ 15 3800 = 570 ( kVA) 100 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Vậy ta chọn máy biến áp có thơng số [TL5 – Tr 18]: Sđm kVA Loại ABB_630 630 Điện áp (kV) Cuộn Cuộn hạ cao 6,3 Tổn thất (kV) 0,4 ∆ P0 ∆PN 1,2 8,2 UN % Bảng 6.3 Nhà máy thiết kế đặt máy cơng tác cấp ta đặt máy biến áp cấp hai dự trữ cho máy cơng tác, cơng suất chọn máy cơng tác, thơng số bảng 6.3 6.3 Chọn áptơmáp cho tự dùng cho góp 0,4 kV: Áptơmát chọn theo điều kiện sau: Udm ≥ UdmLD Idm ≥ Itt IcdmA ≥ IN Dòng điện định mức máy biến áp cấp 2: I dmBA = S dmB 630 = = 909,327 ( A ) 3.U dmBA 3.0, Vậy ta chọn áptơmát loại C1001N có I dm =1000 A Merlin Gerin chế tạo Các thơng số kĩ thuật cho bảng sau [TL –Tr 149]: Loại C1001N Udm(V) Idm(A) 690 1000 Bảng 6.4 Icdm(kA) 25 Kiểm tra điều kiện cắt dòng ngắn mạch: Với lưới hạ áp ngắn mach xa nguồn nên: IN = Ick = I∞ = I” Để tính ngắn mạch hạ áp, cho phép ta 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 tốn ngắn mạch: SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Tổng trở biến áp qui phía hà áp: Z BA = = 2 ∆PN U dmBA U N %.U dmBA 10 + j 104 S dmBA SdmBA 8, 2.0, 42 4.0, 42 10 + j 104 = 3,31 + j.10,16 ( mΩ ) 6302 630 Chọn cáp nối máy biến áp áptơmát loại cáp đòng PVC (3x120+1,95) dài 10 m Tổng trở đoạn cáp đồng: 0, 01   Z C = 18,8 + j.0,1.0, 01÷.103 = 1, 235 + j1( mΩ ) 120   Tổng trở áptơmát: ZA = RA +j.XA = (RCD + RTX) + j.XA = ( 0,09 + 0,1 ) + j.0,088 = 0,19 + j.0,088(mΩ) Trị số dòng ngắn mạch góp 0,4 kV: I NM = I NM = U TB ( RBA + RC + RA ) + ( X BA + X C + X A ) 400 ( 5, 75 + 1, 235 + 0,19 ) + ( 16 + + 0, 088 ) 2 = 12, 46 ( kA ) Ta thấy dòng ngắn mạch tính tốn I NM = 12,46 (kA) < ICdm=15 (kA) nên áptơmát chọn đạt u cầu 6.4 Chọn máy cắt: 6.4.1 Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp 10 kV: Các máy cắt cấp 10,5 kV chọn giống nhau, ta xét điểm ngắn mạch N4, tính chương III I " N = 64, 613 (kA); ixk = 164, 478 (kA) Dòng điện làm việc bình thường qua máy cắt: SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp I lvbt = Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Std max 15,194 = = 0, 209 (kA) 3.U dm 3.10,5 Chọn dòng cưỡng dòng làm việc bình thường: Icb = Ilvcb = 0,209 (kA) Chọn máy cắt theo điều kiện: Udm MC ≥ Umg + Điện áp: + Dòng điện : IdmMC ≥ Icb + Điều kiện cắt: ICdm ≥ I’’ + Điều kiện ổn định động ildd ≥ ixk + Điều kiện ổn định nhiệt I nh2 tnh ≥ BN (Điều kiện xét Idm < 1000 A) Từ ta chọn máy cắt có thơng số [TL – Tr 236]: Loại máy cắt Udm (kV) Idm (A) ICdm (kA) Ildd (kA) 8BK41 12 1250 Bảng 6.5 80 6.4.2 Chọn dao cách ly: Điều kiện chọn dao cách ly: + Điện áp Udm DCL ≥ Umg + Dòng điện : Idm DCL ≥ Icb + Điều kiện ổn định động ildd ≥ ixk + Điều kiện ổn định nhiệt I nh2 tnh ≥ BN (Điều kiện xét Idm < 1000 A) Như ta có Icb = 0,209 A, ixk = 164,478 kA Chọn dao cách ly loại PBK- 20- 5000 [TL – Tr 243] có: Udm DCL = 20 kV Idm DCL = kA Ildd = 200 kA SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Dao cách ly chọn có dòng định mức lớn 1000A nên ta khơng cần kiểm tra ổn định nhiệt 6.4.3 Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp 6,3 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 = Utbdm Điện kháng hệ thống tính đến trước máy biến áp tự dùng cấp một: Điện kháng máy biến áp cấp một: • Máy biến áp cơng tác có UN% = 6,0%; cơng suất Sdm = (MVA) ta có: X B1 = U N % Scb 6, 1000 = = 15 100 S dmB 100 4, • Máy biến áp dự trữ có UN% = 8%; cơng suất Sdm = 6,3 (MVA) ta có: X B2 = U N % Scb 8, 1000 = = 12, 698 100 S dmB 100 6,3 Ta chọn XB = {XB1, XB2} = min{15 ; 12,698} để ngắn mạch N có tình trạng nặng nề cho việc chọn máy cắt Điện kháng tính tốn: X tt = ( X HT + X B ) S HT + S NM 2000 + 4.78, 75 = (0,851 + 12, 698) = 31,366 Scb 1000 = 31,366 > Dòng điện ngắn mạch siêu q độ N5: I N'' = S HT + S NM 2000 + 4.78, 75 = = 6, 764 ( kA) X tt 31,366 3.U cb 3.6,3 Dòng điện xung kích: ixkN = 2.K xk I N'' = 2.1,8.6, 764 = 17,17 (kA) SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Coi dòng điện làm việc cưỡng dòng điện làm việc mạch dự trữ khởi động dừng lò: I cb = S dmdt 6300 = = 606, 217 ( A) 3.U dm 3.6 Sdm dt = 6300 kVA: cơng suất định mức máy biến áp dự trữ Từ giá trị tính được, kết hợp với điều kiện chọn máy cắt 8DA10 [TL1 – Tr 237] có thơng số: Loại máy cắt Udm ( kV) Idm (A) ICdm (kA) Ildd (kA) 8DA10 7,2 3150 Bảng 6.6 40 110 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện VI Sơ đồ nối điện tự dùng: B4 B3 B2 B1 8FG10 ~ TMHC - 6300 ~ PBK 20-5000 ~ ~ 8FG10 SIEMENS - 4000 8BK41 kV 8DA10 ABB- 630 C1001N 0,4 kV SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện KẾT LUẬN : Sau nhận đò án tốt nghiệp, hướng dãn tận tình thầy giáo TS Huỳnh Đức Hồn em bước thực tính tốn, lựa chọn , kiểm tra thiết bị, phần tử hệ thống điện nhà máy nhiẹt điện cách hợp lý đảm bảo u cầu đặt hồn thành nhiẹm vụ thiét kế Tuy nhiên, q trình tính tốn khơng thể tránh khỏi điều thiếu sót Vì vậy, em mong nhận xét, bảo thêm q thầy để đồ án em hồn thiện Một lần em xin chân thàn cảm ơn q thầy đặc biệt thầy Hồn giúp em hồn thành đồ án tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện TÀI LIỆU THAM KHẢO -∞00∞ SVTH: Nguyễn Thiện Thảo Lớp ĐKT - K27 [...]... MVA Kqt=1 ,4 là hệ số quá tải cho ph p * Phân bố công suất khi sự cố B2 Lượng công suất phát lên cuộn cao của MBA B1 là: SVTH: Nguyễn Thiện Thảo L p ĐKT - K27 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện SC B1 = SH B1 – ST B1 = 112-25,096 = 86,9 04 MVA Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh g p cao p còn thiếu so với lúc bình thường: 220 Sthiếu= STG − 84, 9 04 = 44 ,806 − 84, 9 04 = 40 , 098MVA... ScB1(B2)=SHB1(B2) - STB1(B2 )=6 6,716 – 50,0 24 = 16,692 MVA Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát về hệ thống là: SVTH: Nguyễn Thiện Thảo L p ĐKT - K27 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện SCB1+SCB 2=1 6,692 2 =3 3,3 84 MVA Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh g p cao p còn thiếu so với lúc bình thường là: 220 Sthiếu= STG − 33,3 84 = 44 ,806 − 33,3 84 = 11, 42 2 MVA ⇔ SdtHT=200 MVA Công. .. công suất từ máy phát F3 c p lên phía hạ của B3 SHB2(B3 )= Kqt.α.SđmB=1 ,4. 0,5.160 =1 12MVA Lượng công suất phát lên phía cao của B3 SCB 3= SHB3-STB 3=1 12 – 100, 048 = 11,952 MVA Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên hệ thống là: SHT = SB1 +SCB 3= 74, 952 + 11,952 = 88,9 04 MVA Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh g p còn thiếu so với lúc bình thường là: 220 Sthiếu= STG − 88,9 04 = 44 ,806 − 88,9 04 =. .. B4 a.Giả sử sự cố máy B4: SVTH: Nguyễn Thiện Thảo F1 F2 F3 L p ĐKT - K27 F4 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện * Điều kiện kiểm tra sự cố: Khi sự cố máy biến p B4 mỗi máy biến p tự ngẫu cần phải một lượng công suất là: ST max − S B 3 175 − 74, 952 = = 50, 024MVA 2 2 Thực tế mỗi máy biến p tự ngẫu phải tải được một lượng công suất là: S= S B1 ( B2 ) = K qt µ SđmB = 1 ,4. 0,5.16 0=1 12MVA... STB2(B3) =6 6,716 – 87,5 = - 20,7 84 MVA Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát về hệ thống là: SB1+(SCB2+SCb3 )= 74, 952 - (2 20,7 84 ) = 33,3 84 MVA SVTH: Nguyễn Thiện Thảo L p ĐKT - K27 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh g p cao p còn thiêu so với lúc bình thường là; 220 Sthiếu= STG − 157, 7 = 44 ,806-33,3 84 = 11, 42 2 MVA Công suất dự trữ của hệ... cố máy B4: B2 B1 L p ĐKT - K27 SVTH: Nguyễn Thiện Thảo F1 F2 B4 B3 F3 F4 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Khi sự cố máy biến p B4 mỗi máy biến p tự ngẫu phải một lượng công suất là: S= ST max 175 = = 87,5 MVA 2 2 Thực tế mỗi máy biến p tự ngẫu phải tải được một lượng công suất là: S B2 ( B3 ) = K qt µ SđmB = 1 ,4. 0,5.16 0=1 12MVA Ta thấy: SđmB = 112> 87,5 MVA →Do vậy nên máy. .. Thảo L p ĐKT - K27 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Đồ thò phụ tải 60 50 50 40 45 35 35 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 1.2 .4: Phụ tải tồn nhà máy: SNM Ta có : PNM = 4 63 =2 52 (MW) ; cosφ = 0,85 Từ ( 1.1 ) tính phụ tải từng thời điểm ta có bảng biến thiên công suất của phụ tải theo thời gian như sau: Bảng biến thiên phụ tải t(h) 0-6 6 – 12 12- 18 18 - 24 P/ PMAX% 70... xuất một số phương án sơ đồ điện chính của nhà máy như sau: SVTH: Nguyễn Thiện Thảo L p ĐKT - K27 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 2.1.1 Phương án 1: Phương án này phía 220 kV gh p một bộ máy phát điện- máy biến p để làm nhiệm vụ liên lạc phía cao p và trung p ta dùng máy biến p tự ngẫu Phía 110 kV gh p một bộ máy phát điện – máy biến p SC H T ST B2 B1 F1 F2 B4 B3 F4 F3 Ưu -... 296 ,47 1 237,176 12.526 15,1 94 15,1 94 13 ,41 5 Bảng 1-6 L p ĐKT - K27 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Đồ thò phụ tải 1.2.6 Công suất phát về hệ thống: - Điện năng do nhà máy sản xuất ra, một phần tự dùng, một phần cung c p cho phụ tải trung p 110kV, và cao p 220kV, phần còn lại là phát vào hệ thống Công suất phát về hệ thống được tính theo công thức sau: SHT = SNM - (Suf + Std + ST... L p ĐKT - K27 Đồ án tốt nghi p Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Nhận xét chung: Từ đồ thò phụ tải tổng h p ta thấy nhà máy luôn cung c p đủ công suất cho các phụ tải và phát công suất thừa lên lưới Công suất phát lên hệ thống của nhà máy nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống nên khi có sự cố tách nhà máy ra khỏi hệ thống vẫn đảm bảo ổn đònh hệ thống * Tình hình phụ tải các c p điện p: Phụ tải địa phương