PhanIII thiet BI đồ án tốt nghiệp thủy điện

Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 PHN III CHN THIT B CHNG 1: KHI QUT CHUNG Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 Sau xỏc nh c cỏc thụng s c bn ca nh mỏy thu in ta tin hnh chn thit b cho nh mỏy Trong nh mỏy cú rt nhiu thit b nhng cú hai thit b quan trng nht sn xut in nng ú l turbin thu lc v mỏy phỏt in Turbin thu lc l loi ng c chy bng sc nc, dựng bin i nng lng ca dũng nc (thu nng) thnh c nng lm quay mỏy phỏt in T hp turbin v mỏy phỏt in gi l t mỏy phỏt in thu lc Vic chn thit b c bit l turbin v mỏy phỏt cú ý ngha rt quan trng thit k nh mỏy, nú quyt nh quy mụ kớch thc nh mỏy, lng xõy dng o p, cỏc thit b i kốm vi nú * Cỏc yờu cu chn thit b: - m bo an ton cung cp in - Thit b phi cú hiu sut cao - Vn mua sm nh, chi phớ hnh ớt - iu kin chuyn thun tin * Cn c vo cỏc thụng s c bn t kt qu tớnh toỏn thu nng chn cỏc thit b: - Thit b chớnh: Turbin v mỏy phỏt - Thit b dn v thoỏt nc: Bung xon v ng hỳt - Thit b iu chnh turbin: Mỏy iu tc, thựng du ỏp lc - Mỏy bin ỏp - Cu trc * Cỏc thụng s la chn thit b: Nlm = 56 MW Hmax = 60 m Hbq = 51,52 m Htt = 47 m Hmin = 40,96 m MNDBT = 490 m MNC = 472 m Zhlmin = 430,01 m CHNG 2: CHN S T MY V CC THễNG S CA TURBIN Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 2.1 Cỏc phng ỏn s t mỏy Z: Vic chn s t mỏy cú nh hng ti loi turbin, kớch thc t mỏy, s vũng quay (n) ú nh hng ti u t ca cụng trỡnh Vỡ vy vic chn s t mỏy (Z) phi thụng qua tớnh toỏn kinh t v k thut Khi chn s t mỏy cn phi xem xột cỏc yu t sau: (1)- Cụng sut ca mt t mỏy phi nh hn hoc bng cụng sut d tr ca h HT thng: N ds = (7 ữ 12)% P HT max (2)- V mt nng lng turbin phi lm vic vựng cú hiu sut cao Khi Z tng thỡ D1 gim maxT gim nhng TT Đ tng Vi turbin tõm trc thỡ cú max cao, nhng vựng cú hiu sut cao hp Cho nờn mun hiu sut bỡnh quõn ca TT ( TTĐ ) cao thỡ nờn chn nhiu t mỏy Vi turbin cỏnh quay thỡ max thp, nhng vựng lm vic vi hiu sut cao rng vỡ vy nờn chn ớt t mỏy (3)- V v trớ lm vic: Khi TT lm vic phn nh ca biu ph ti thỡ cụng sut luụn luụn thay i nờn chn s t mỏy nhiu Khi TT lm vic phn gc ca biu ph ti thỡ nờn chn s t mỏy ớt (4)- V mt qun lý hnh: m bo thun tin vic qun lý hnh nờn chn s t mỏy ớt - Z tng thỡ nh hng ca s c ti h thng l nh nhng kh nng xy s c nhiu - Z nhiu thỡ vic lp rỏp sa cha n gin hn, nhng vic hnh phi hp cỏc t mỏy cho hp lý khú khn hn (5)- Vn u t vo thit b v xõy dng cụng trỡnh: S t mỏy tng thỡ u t vo mt n v cụng sut ca TT (bao gm tin mua sm thit b, xõy dng ng ng, ca ly nc v nh mỏy) tng vỡ: - Turbin v mỏy phỏt cú cụng sut nh thỡ giỏ thnh n v ca nú ln hn Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 - Cỏc thit b ph kốm theo (iu tc, ng ng ỏp lc, ca van, ca nc vo) nhiu lờn - Do Z nhiu nờn kớch thc mt bng nh mỏy ln lờn - Khi lng cụng tỏc lp rỏp v sa cha i tu tng lờn (6)- V chuyn, lp rỏp: Khi s t mỏy ớt, trng lng thit b mi t mỏy ln; mt khỏc TT thng c xõy dng nỳi vựng sõu vựng xa, giao thụng khụng thun li; vy vic chuyn thit b n cụng trng khú khn Vic chn thit b phi phự hp vi tỡnh hỡnh thc t nh: Phng tin giao thụng, ng xỏ, cu cng (7)- V mt cung cp in: m bo an ton cung cp in nờn chn s t mỏy nhiu, nht l TT cú t trng ln h thng thỡ s c mi t mỏy nh hng rt ln n vic cung cp in ca h thng Nu chn s t mỏy ớt dn n vic cung cp in khụng an ton (khi cú s c), vỡ mi t mỏy m nhn mt phn ph ti rt ln, gp s c s dn n tn tht ln cho h dựng in (8)- Quan h s t mỏy v cỏc thit b c in: Z nhiu thỡ thit b c in nhiu Vn u t vo thit b c in nhiu v d xy s c Vi tỡnh hỡnh nc ta phi nhp thit b t nc ngoi vỡ vy phi chn s t mỏy cho cỏc thit b cú sn bng tra, nu t ch to mt thit b mi s rt tn kộm Trong trng hp c bit khụng chn c thỡ ta mi phi thit k v t ch to Vi cụng sut lp mỏy NLM = 56 MW, m bo an ton cho vic cp in cng nh d dng cho vic chuyn thit b, ta khụng chn phng ỏn ch cú mt t mỏy Nu s t mỏy ln hn thỡ lng thit b v xõy lp s ln, thit b ho in cỏc t mỏy vi li in quc gia v qui trỡnh hnh cỏc thit b ca trm s phc T nhng phõn tớch trờn v cn c vo cỏc thụng s thu nng ó tớnh toỏn, tụi a cỏc phng ỏn s t mỏy Z = 2,3,4 * Cụng sut mt t mỏy: NTM = N LM Z Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 * Cụng sut mt turbin: NTB= N LM Z.mf mf : Hiu sut ca mỏy phỏt, mf = (0,96 ữ 0,98) Ta chn: mf = 0,97 2.2 Chn nhón hiu Turbin: Cn c vo cụng sut turbin ca tng phng ỏn v vi dao ng ct nc Hmax = 60 m, Hmin = 40,96 m Tra biu phm vi s dng cỏc loi turbin Hỡnh (81), Giỏo trỡnh turbin thu lc (GTTBTL) ta chn c loi turbin CQ60/642 cho c phng ỏn: = +2 = +1 =0,6 =0,65 ==0,45 +1 =0,5 =0,55 =0,4 =0,35 =0.2 =0,25 =+ =0,3 o 44 o a= 110 40 100 o a= 36 90 o a= 32 800 1000 28 o 600 86% o o 400 a =2 a =20 o o a =12 a =16 80 a= 89% 88% 87% 1400 1200 1800 1600 Z (t mỏy) NTB (KW) 28866 19244 14433 2.3 Chn cỏc thụng s c bn ca Turbin: 2.3.1 Xỏc nh ng kớnh bỏnh xe cụng tỏc (D1): 48 a= 90% 120 o 89% 130 a= 140 % 84 85% 86% 87% 88% 73% % % 75 76 77% 78% 79% 80% % 81 82% % 83 150 =0,15 =0 160 =0,1 =5 ng c tớnh tng hp chớnh ca tuabin CQ60/642 Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 D1 = N TB 9,81.T Q1' H 3/2 tt Trong ú: NTB: Cụng sut ca turbin, NTB = 28866 KW; T: hiu sut ca turbin thc, s b chn T = 0,89; Q1' : Lu lng qui dn ca turbin thc * Xỏc nh Q1': i vi turbin cỏnh quay, im tớnh toỏn ( n1' ; Q1' ) nờn ly cho h s khớ thc khụng quỏ ln Nu chn ln thỡ chiu cao hỳt Hs s nh dn n cao trỡnh lp mỏy t sõu lm tng u t vo cụng trỡnh Nu chn nh thỡ s khú m bo iu kin khớ thc Vỡ vy im tớnh toỏn ( n1' ; Q1' ) rt khú xỏc nh, õy ta ly vi trng hp an ton nht v khớ thc Thng tr s Hs dao ng khong [8 ữ 3] m, ú ta cú cỏch xỏc nh Q1' nh sau: Gi thit chiu cao hỳt Hs = m Mt khỏc Hs = 10 ( + ).H tt 900 Trong ú: : H s khớ thc ca turbin mu : iu chnh khớ thc xột n s khỏc gia turbin thc v turbin mu, tra trờn Hỡnh (7-4) GTTBTL ng vi Htt = 47 m = 0,03 : Cao trỡnh lp mỏy so vi mt bin, nú ph thuc vo chiu cao hỳt Hs v mc nc h lu S b ly: = Zhlmin = 430,01 m = 10 H s .H tt H tt 430,01 10 ( 8) 0,03.47 900 = 900 = 0,343 47 V ng h s khớ thc: = 0,343 lờn ng TTHC ' ' Ta cú: n 1M = n 10 +(1ữ2) v/ph ' n 1M : S vũng quay quy dn ca turbin mu Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 ' n 10 : S vũng quay quy dn ti u ca turbin mu, tra trờn ng ' TTHC, c: n 10 = 108 v/ph ' Ta chn n 1' = n 10 + = 108 + = 110 v/ph Khi ú ng vi giao im n 1' = 110 v/ph v ng h s khớ thc = 0,343 trờn ' ng TTHC ta tỡm c: Q 1' = Q 1M = 1185 l/s = 1,185 m /s * ng kớnh bỏnh xe cụng tỏc (BXCT): D1tt = N TB = 9,81.T Q1' H 3/2 tt 28866 = 2,974 m 9,81.0,89.1,185.473/2 Cú D1tt ta chn ng kớnh tiờu chun theo bng (5-5), GTTBTL c: D1tc = 3,2 m Cỏc phng ỏn khỏc tớnh tng t, kt qu c th hin bng sau: Phng ỏn Z =2 Z=3 Z=4 D1tt(m) 2,94 2,4 2,08 D1tc(m) 3,2 2,5 2,25 2.3.2 Xỏc nh s vũng quay ng b: S vũng quay ng b ca turbin c xỏc nh theo cụng thc: ntt = n1' H bq D1tc n 1' : S vũng quay quy dn ti u ti im tớnh toỏn ca turbin thc ' n 1' = n 10 + n ' (n 10 = 108 v/ph) n 1' : Chờnh lch gia s vũng quay ca turbin thc v mu n 1' = Tmax Mmax ' n 10 Tmax , max : Hiu sut ln nht ca turbin thc v mu Tra trờn ng TTHC ca turbin CQ60/642 ta c: Mmax = Mt = 0,905 Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 Vi Htt = 47 m < 150 m nờn: Tmax = (1 Mmax ).5 D1M 0,46 = 0,9355 = (1 0,905).5 D1T 3,2 0,9355 = 1,8 v/ph n 1' = 108 0,905 n 1' = 108 + 1,8 = 109,8 v/ph ntt = 109,8 51,52 = 246,3 v/ph 3,2 Tra bng (8-3) ta c s vũng quay ng b: ntc= 250 v/ph Kt qu ca cỏc phng ỏn c th hin bng sau: Phng ỏn Z =2 Z=3 Z=4 ntt(v/ph) 246,3 314,7 349,4 ntc(v/ph) 250 300 375 2.3.3 Kim tra li im tớnh toỏn: + S vũng quay quy dn ti im tớnh toỏn ca turbin thc: ' n1tt = n tc D1tc 250.3,2 = = 116,7 (v/ph) H tt 47 + S vũng quay quy dn ti im tớnh toỏn ca turbin mu: ' ' n1Mtt = n1tt n1' = 116,7 1,8 = 114,9 v/ph + Lu lng quy dn ti im tớnh toỏn: Q'1tt = 28866 NT = 3/2 3/2 = 1,002 (m /s) 9,81..D1tc H tt 9,81.0,89.3,2 47 ' ' a n 1Mtt v Q 1tt lờn ng TTHC ta thy im tớnh toỏn nm vựng cú hiu sut cao (tt = 89,8%) Kt qu ca cỏc phng ỏn c th hin bng sau: Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 Phng ỏn Z =2 Z=3 Z=4 ' n1Mtt (v/ph) 114,9 107,8 121,5 Q'1tt (m3/s) 1,002 1,094 1,013 tt(%) 89,8 89,2 89,5 2.3.4 Kim tra vựng lm vic ca turbin: Vi phm vi dao ng ct nc ca turbin t Hmax ữ Hmin thỡ vựng lm vic ' ' ca turbin s c gii hn bi hai ng nm ngang n 1MHmin v n 1MHmax v ng ng m ln nht a omaxM trờn ng TTHC, ta cú: n'1MHmax = n tc D1tc n1' = 250.3,2 1,8 = 101,5 v/ph H max 60 n'1MHmin = n tc D1tc 250.3,2 n1' = 1,8 = 123,2 v/ph H 40,96 ' ' ng vi im tớnh toỏn: Q 1M = 1,002 m /s ; n 1M = 114,9 v/ph tra trờn ng TTHC ta c: a omaxM = 31,5 mm ' ' ' Vy vi n 1M = ( n1MHmax ữ n1MHmin ) v/ph v a omaxM = 31,5 mm trờn ng TTHC ta thy phm vi lm vic ca turbin nm vựng cú hiu sut cao Vy ta chn D1tc (m) ; ntc (v/ph) Kt qu ca cỏc phng ỏn c th hin bng sau: Phng ỏn Z =2 Z=3 Z=4 ' n 1MH (v/ph) max 101,5 95,2 107,4 ' n1MH (v/ph) 123,2 115,6 130,3 31,5 32,5 32,5 a omaxM (mm) 2.3.5 Xỏc nh chiu cao hỳt: Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 trỏnh hin tng khớ thc thỡ chiu cao hỳt H s khụng c ln hn chiu cao hỳt cho phộp [Hs] cao hỳt Hs l khong cỏch thng ng tớnh t mc nc h lu n im cú ỏp lc nh nht Vi turbin tõm trc thỡ im ny nm mt u di cỏnh hng nc Vi turbin cỏnh quay thỡ im ny nm trung tõm trc quay ca cỏnh turbin Hs = 10 - - (M + )Htt 900 Trong ú: : Cao trỡnh lp mỏy so vi mt bin, nú ph thuc vo chiu cao hỳt H s v mc nc h lu S b ly: = Zhlmin = 430,01 m M: H s khớ thc ca TB mu, tra trờn ng TTHC vi im tớnh toỏn (n ' 1tt ' , Q 1tt ) ta c M = 0,265 Trong thc t cụng sut v ct nc ca turbin thay i thỡ cỏc i lng qui dn (n 1' , Q 1' ) s thay i v ú h s khớ thc M cng thay i theo Vỡ vy, chiu cao hỳt Hs cng ph thuc vo cụng sut v ct nc lm vic ca turbin Hs = f(N,H) Mt khỏc ct nc ca TT li ph thuc vo s dao ng mc nc thng h lu H = f(Ztl, Zhl) Do ú mun xỏc nh c cao hỳt hp lý cn phi xột cỏc t hp mc nc v cụng sut khỏc nhau, t ú tớnh tr s Hs cho phộp vi mi t hp núi trờn, sau ú chn Hs cho phộp hp lý nht Vi chiu cao hỳt ú mt mt s bo m turbin lm vic khụng xy khớ thc hoc ch cú khớ thc vi mc nh cho phộp, ng thi m bo turbin khụng lp t sõu quỏ thp so vi mc nc h lu (Hs kinh t) Nhng lm nh vy rt phc tp, ũi hi phi cú nhiu thi gian, giai on thit k s b ta tớnh vi ct nc tớnh toỏn : iu chnh khớ thc xột n s khỏc gia turbin thc v turbin mu Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 6.1.2 Cỏc phng ỏn SC: m bo cỏc yờu cu va nờu trờn, sau õy tụi a hai phng ỏn cú kh nng nht so sỏnh la chn phng ỏn hp lý: 1/ Phng ỏn 1: S c lp (mt mỏy phỏt ni vi mt mỏy bin ỏp) u im: + Ni in n gin, hnh tin li (khi mt t mỏy b s c thỡ khụng nh hng n cỏc t mỏy khỏc) + Mỏy bin ỏp cú kớch thc v lng nh nờn chuyn v lp t d dng hn Nhc im: S mỏy bin ỏp v cỏc thit b i kốm nhiu (cú bao nhiờu t mỏy thỡ cú by nhiờu mỏy bin ỏp) giỏ thnh mua thit b tng ng dng: Dựng cho trm thu in cú ớt t mỏy, cỏc t mỏy cú cụng sut ln 2/ Phng ỏn 2: S m rng (hai mỏy phỏt ni vi mt mỏy bin ỏp) u im: S u in n gin, s lng mỏy bin ỏp v cỏc thit b i kốm ớt nờn giỏ thnh thit b r hn phng ỏn Nhc im: Khi xy s c mỏy bin ỏp thỡ c hai t mỏy ngng lm vic vỡ vy s gõy nờn s thiu ht v in nng ln hn, gõy tn tht cho cỏc h dựng Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 in hn Mt khỏc, nu hai t mỏy cú tng cụng sut ln hn cụng sut d tr s c ca h thng thỡ an ton cung cp in s khụng c m bo ng dng: Dựng cho trm thu in lm vic h thng cú nhiu s t mỏy nhng cụng sut mi t mỏy khụng quỏ ln 6.1.3 Chn phng ỏn: Trờn c s phõn tớch cỏc phng ỏn a ra, vi trm thu in ang thit k cú ớt t mỏy (Z = t), cụng sut mi t mỏy N mf = 28 MW tụi chn phng ỏn lm s thit k 6.2 Chn mỏy bin ỏp: 6.2.1 Khỏi nim v cụng dng: * Khỏi nim: Mỏy bin ỏp (MBA) l thit b in t tnh dựng bin i in ỏp t cp ny sang cp khỏc phc v cho cỏc nhu cu khỏc nhng gi tn s dũng in khụng i Trong nh mỏy thu in, MBA l thit b tng ỏp ca mỏy phỏt in lờn in ỏp cao ca ng dõy ti in * Cụng dng: + Thay i in ỏp cho phự hp vi cp in ỏp ca cỏc thit b dựng in MBA loi ny thng l cỏc MBA h ỏp dựng cho cỏc h dựng in (n ỏp) + Thay i in ỏp truyn ti in nng i xa, MBA loi ny thng l MBA tng ỏp 6.2.2 Yờu cu chn mỏy bin ỏp: Trờn c s cỏc ti liu v nh mỏy chn cn chỳ ý: - Cn phi m bo tớnh liờn tc gia nh mỏy in vi h thng, m bo cung cp in in iu kin lm vic bỡnh thng cng nh cú s c - in ỏp cao ca MBA (in ỏp th cp) ph thuc vo khong cỏch v cụng sut truyn ti cng nh in ỏp ca h thng ni chỳng c u ni - S lng MBA cú liờn quan n cụng sut phỏt ca t mỏy v s u in - Cụng sut MBA chn sau ó hiu chnh theo nhit Vit Nam phi ln hn cụng sut yờu cu mt cp (nu khụng xột n quỏ ti bỡnh thng) 6.2.3 Chn mỏy bin ỏp chớnh: Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 1/ Chn loi MBA: Da vo cụng sut mỏy phỏt, cụng sut yờu cu, SC v cỏc ti liu liờn quan ta i chn kiu MBA cho nh mỏy thu in: - Cụng sut biu kin ca mt t mỏy l: Sđmfm N đmfm 28.103 = = = 35.103 KVA cos 0,8 - Tng cụng sut biu kin nh mc ca nh mỏy: đm 3 S = Smf Z = 35.10 = 70.10 KVA y/c - Tng cụng sut biu kin MBA yờu cu l: SMBA = S S td Trong ú: Std: Tng cụng sut t dựng ca nh mỏy thu in, Std = (0,2% ữ 3%).S Ta chn: Std = 1%.S = 700 KVA y/c SMBA = 70.103 700 = 69,3.103 KVA Vi SC l s c lp (s u b) nờn s lng MBA cn cú (khụng k MBA d tr) l: n = Z = MBA Vy cụng sut mi MBA l: y/c SMBA y/c SMBA 69,3.10 = = = 34,65.103 KVA n y/c - Chn loi MBA: Cn c vo SMBA = 34,65 MVA v in ỏp u cc ca mỏy phỏt U = 10,5 KV, in ỏp tng cao ca ng dõy ti in l U = 110KV, tra ti liu chn thit b in ta chn c loi MBA: TG-45000/115 ca Nga sn xut cú cỏc thụng s c bn sau: Loi TG Cụng sut (KVA) 45000 Trng lng (tn) Vn Du chuyn 71 26,4 Ton b 90 Kớch thc (mm) L B 6960 4970 H 6350 Chiu rng ray Dc Ngang (mm) (mm) 1524 2000 2/ Hiu chnh cụng sut nh mc theo nhit : Vỡ thụng s ghi trờn nhón hiu ca MBA (cụng sut nh mc S m) l thụng s nh mc nh ch to quy nh theo iu kin khớ hu ti ni sn xut Khi ng Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 dng MBA nhng vựng cú khớ hu khỏc, khụng ỳng vi sn xut thit k, ta cn hiu chnh li cụng sut MBA Nga sn xut, cụng sut nh mc ghi trờn nhón hiu cn c theo nhit nh sau: Nhit trung bỡnh hng nm: + 5oC Nhit ln nht nm: + 35oC Ni s dng l c Lc, Vit Nam cú cỏc ch s nhit khỏc vi ni sn xut: Nhit trung bỡnh hng nm: + 22oC Nhit ln nht nm: + 40oC * Hiu chnh theo nhit trung bỡnh: S'đ m to to 22 = + sx sd .Sđ m = + .Sđ m = 0,83Sđ m 100 100 * Hiu chnh theo nhit ln nht: S"dm t omax sx t omax sd 35 40 ' .Sdm = + = + .Sdm 100 100 y/c = 34,65 MVA S"đ m = 0,95.( 0,83Sđ m ) = 0,95.0,83.45 = 35,48 MVA > SMBA Vy mi iu kin nhit MBA lm vic an ton (khụng cn kim tra quỏ ti) 3/ Chn MBA t dựng: Cụng sut yờu cu ca mt MBA t dựng l: S tdy/c = y/c 700 S td = = 350 KVA 2 Tra ti liu chn thit b in, ta chn MBA t dựng loi: TMH 400/10 Nga sn xut cú cỏc thụng s nh sau: Kiu Sm (KVA in ỏp (KV) Kớch thc (m) Trng lng (tn) Cao H L B H Du Tng Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 TMH ) 400 10,5 0,69 1,4 1,08 1,9 0,475 1,8 Ta hiu chnh cụng sut theo nhit Vit Nam: S"đ m = 0,95.0,83Sđ m = 0,95.0,83.400 = 315,4 KVA < Stdy/c = 350 KVA tn dng kh nng quỏ ti ca MBA ta chn loi MBA t dựng trờn nhng phi kim tra quỏ ti bỡnh thng ca MBA: Cụng sut quỏ ti mang ti (Sqt): Sqt < 120% S"đm Vi: Sqt = Stdy/c = 350 KVA < 120%.315,4 = 378,48 KVA Vy MBA tho iu kin quỏ ti bỡnh thng 6.3 Chn dao cỏch ly v mỏy ct: Mc ớch: m bo mc tin cy, an ton, n nh v kinh t cung cp in thỡ t l: Cỏc thit b trờn li in phi c chn v kim tra theo cỏc iu kin lm vic lõu di: n nh v phỏt nhit, n nh v lc ng in cú s c quỏ ti v ngn mch Trờn c s ú ta tin hnh tớnh toỏn cho im ngn mch N v N2 nh hỡnh v HT N1 DCL MC 6.3.1 Tớnh toỏn cho im ngn mch N1: MBA N2 Tớnh toỏn DCL,MC úng MBA td F1 Chn lng c bn: Cụng sut c bn: Scb =100 MVA F2 Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 in ỏp c bn: Ucb=Utb=Um HT S thay th: (Hỡnh v) 0,167 Ta tin hnh thay th cỏc thit b v cỏc phn t cú liờn quan n im ngn mch bng cỏc in khỏng tng ng Xỏc nh giỏ tr in khỏng ca cỏc phn t: + Mỏy phỏt: " X1= X2 = X d Scb 100 = 0,146 = 0,417 Sdm 35 + Mỏy bin ỏp: N1 0,296 0,296 0,417 0,417 Vi cụng sut biu kin nh mc ca mỏy bin ỏp sau ó hiu chnh theo nhit Vit Nam l: Sm = 35,48 MVA X3 = X4 = U N F1 F2 HT Scb 10,5 100 = = 0,296 Sdm 100 35,48 0,167 + H thng: * X5 = X HT N1 Scb 100 = 0,5 = 0,167 Sdm 300 0,357 Bin i s : Ghộp cỏc mỏy phỏt vi mỏy bin ỏp ta cú: X6 = (X1 + X3)//(X2 + X4) = 0,417 + 0,296 = 0,357 Xỏc nh dũng in siờu quỏ (I): I"MF = I"HT = 1 100 I cb = = 1,41 (KA) X6 0,357 3.115 1 100 I cb = = (KA) X5 0,167 3.115 " " " I N1 = I MF + I HT = 1,41 + = 4,41 (KA) Xỏc nh dũng in ngn mch n nh chu k (I): F1; F2 Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 + Xỏc nh dũng in ngn mch n nh chu k cỏc mỏy phỏt gõy ra: X*ttMF = X SdmMF 2.35 = 0,357 = 0,25 Scb 100 Do mỏy phỏt cú cun cm nờn: X*'ttMF = X*ttMF + 0,07 = 0,32 Vi X*'ttMF = 0,32 , tra hỡnh 4-16a Giỏo trỡnh nh mỏy in v trm bin ỏp ta c dũng in ngn mch n nh tng i chu k: I* = f( X*'ttMF , ) = 3,1 I MF = I* I dmMF = I* SdmMF 2.35 = 3,1 = 1,09 (KA) 3.U cb 3.115 + Xỏc nh dũng in ngn mch n nh chu k h thng gõy ra: X*ttHT = X SdmHT 300 = 0,167 = 0,501 Scb 100 Vi X*ttHT = 0,501 , tra hỡnh 4-16a Giỏo trỡnh nh mỏy in v trm bin ỏp ta c dũng in ngn mch n nh tng i chu k: I*HT = f( X*'tt , ) = 2,35 I HT = I*HT I dmHT = I*HT SdmHT 300 = 2,35 = 3,54 (KA) 3.U cb 3.115 Vy dũng in ngn mch n nh chu k l: I = I MF + I HT = 1,09 + 3,54 = 4,63 (KA) Xỏc nh dũng in ngn mch xung kớch: " Ixk = 2.K xk I N1 = 2.1,8.4,41 = 11,226 (KA) Kxk = 1,8 l h s xung kớch ng vi li in cú in ỏp U > 1000 V Xỏc nh xung nhit dũng ngn mch: BN = BNCK + BNKCK Thi gian ngn mch t = 0,2 (s) thnh phn dũng in khụng chu k tt hn nờn: BNKCK = + Tớnh BNCK: Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 " = I"N1 I = 4,41 = 0,95 4,63 T ú ng vi t = 0,2s tra hỡnh 5-1, Giỏo trỡnh nh mỏy in v trm bin ỏp ta c t = 0,16 2 BNCK = I t = 4,63 0,16 = 3,43 (KA2.s) HT 6.3.2 Tớnh toỏn cho im ngn mch N2: Tớnh toỏn DCL,MC úng 0,167 Chn lng c bn: Cụng sut c bn: Scb =100 MVA in ỏp c bn: Ucb=Utb=Um 0,296 0,296 S thay th: (Hỡnh v) Ta tin hnh thay th cỏc thit b v cỏc phn t cú liờn quan n im ngn mch bng cỏc in khỏng tng ng N2 0,417 0,417 F1 F2 Xỏc nh giỏ tr in khỏng ca cỏc phn t: Giỏ tr cỏc in khỏng ó c tớnh toỏn HT phn trờn tớnh cho im ngn mch N1 X1= X2 = 0,417 0,167 X3 = X4 = 0,338 X5 = 0,167 0,296 Bin i s : + Ghộp mỏy phỏt F1 vi mỏy bin ỏp: 0,713 N2 X6 = X1 + X3 = 0,417 + 0,296 = 0,713 0,417 + Phõn b dũng in ngn mch theo h s: X = X5//X6 = X X 0,167.0,713 = = 0,135 X + X 0,167 + 0,713 F1 F2 Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 N2 X = X + X4 = 0,135 + 0,296 = 0,431 C1 = X 0,135 = = 0,808 X 0,167 C2 = X 0,135 = = 0,189 X 0,713 X7 = X 0,431 = = 0,533 C1 0,808 0,533 2,28 HT ; X8 = 0,417 F1 F2 X 0,431 = = 2,28 C 0,189 Xỏc nh dũng in siờu quỏ (I): I"F1 = 1 100 I cb = = 2,41 (KA) X8 2,28 3.10,5 I"F = 1 100 I cb = = 13,19 (KA) X2 0,417 3.10,5 I"HT = 1 100 I cb = = 10,32 (KA) X7 0,533 3.10,5 " " " " I N = I F1 + I F + I HT = 2,41 + 13,19 + 10,32 = 25,92 (KA) Xỏc nh dũng in ngn mch n nh chu k (I): + Xỏc nh dũng in ngn mch n nh chu k mỏy phỏt F1 gõy ra: X*ttF1 = X SdmF1 35 = 2,28 = 0,798 Scb 100 Do mỏy phỏt cú cun cm nờn: X*'ttF1 = X*ttF1 + 0,07 = 0,868 Vi X*'ttF1 = 0,868 , tra hỡnh 4-16a Giỏo trỡnh nh mỏy in v trm bin ỏp ta c dũng in ngn mch n nh tng i chu k: I*F1 = f( X*'ttF1 , ) = 1,48 I F1 = I*F1.I dmF1 = I*F1 SdmF1 35 = 1,48 = 2,85 (KA) 3.U cb 3.10,5 + Xỏc nh dũng in ngn mch n nh chu k mỏy phỏt F2 gõy ra: Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 X*ttF = X SdmF2 35 = 0,417 = 0,146 Scb 100 Do mỏy phỏt cú cun cm nờn: X*'ttF = X*ttF2 + 0,07 = 0,216 Vi X*'ttF = 0,216 , tra hỡnh 4-16a Giỏo trỡnh nh mỏy in v trm bin ỏp ta c dũng in ngn mch n nh tng i chu k: I*F = f( X*'ttF , ) = 3,7 I F = I*F IdmF2 = I*F SdmF2 35 = 3,7 = 7,12 (KA) 3.U cb 3.10,5 + Xỏc nh dũng in ngn mch n nh chu k h thng gõy ra: X*ttHT = X SdmHT 300 = 0,533 = 1,599 Scb 100 Vi X*ttHT = 1,599 , tra hỡnh 4-16a Giỏo trỡnh nh mỏy in v trm bin ỏp ta c dũng in ngn mch n nh tng i chu k: I*HT = f( X*'tt , ) = 0,75 I HT = I*HT I dmHT = I*HT SdmHT 300 = 0,75 = 12,37 (KA) 3.U cb 3.10,5 Vy dũng in ngn mch n nh chu k l: I = I F1 + I F + I HT = 2,85 + 7,12 + 12,37 = 22,34 (KA) Xỏc nh dũng in ngn mch xung kớch: " Ixk = 2.K xk I N = 2.1,8.25,92 = 65,98 (KA) Kxk = 1,8 l h s xung kớch ng vi li in cú in ỏp U > 1000 V Xỏc nh xung nhit dũng ngn mch: BN = BNCK + BNKCK Thi gian ngn mch t = 0,2 (s) thnh phn dũng in khụng chu k tt hn nờn: BNKCK = + Tớnh BNCK: " = I"N I = 25,92 = 1,16 22,34 Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 T ú ng vi t = 0,2s tra hỡnh 5-1, Giỏo trỡnh nh mỏy in v trm bin ỏp ta c t = 0,22 2 BNCK = I t = 22,34 0,22 = 109,8 (KA2.s) 6.3.3 Xỏc nh dũng cng bc qua thit b: + Dũng cng bc qua mỏy phỏt in: Icb = 1,05.ImMF ImMF = SdmMF 35 = = 1,925 (KA) 3.U dmMF 3.10,5 Icb = 1,05 ImMF = 1,05.1,925 = 2,021 (KA) + Dũng in cng bc qua mỏy bin ỏp: Dũng in cng bc phớa cun s cp mỏy bin ỏp chớnh: I cb = 1,05 SdmMBA 35,48 = 1,05 = 2,048 (KA) 3.U dmMBA 3.10,5 Dũng in cng bc phớa cun th cp mỏy bin ỏp chớnh: I cb = 1,05 SdmMBA 35,48 = 1,05 = 0,187 (KA) 3.U dmMBA 3.115 Dũng in cng bc phớa cun th cp mỏy bin ỏp t dựng: I cb = 1,05 SdmMBAtd 0,3154 = 1,05 = 0,018 (KA) 3.U dmMBAtd 3.10,5 6.3.4 Chn mỏy ct in v dao cỏch ly: * Nguyờn tc chn mỏy ct in (MC): + in ỏp: UmMC UL + Dũng in: ImMC Icb " + iu kin ct: Icm I + Kim tra n nh lc ng in: Iụl Ixk + Kim tra n nh nhit: I2nh.tnh BN * Nguyờn tc chn dao cỏch ly (DCL): Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 + in ỏp: UmDCL UL + Dũng in: ImDCL Icb + Kim tra n nh lc ng in: Iụl Ixk + Kim tra n nh nhit: I2nh.tnh BN * Chn thit b cho mch mỏy phỏt: Qua tớnh toỏn ngn mch (N2) v iu kin chn DCL, mỏy ct tụi chn c: + Dao cỏch ly loi PBP3-10/4000 cú cỏc thụng s nh sau: U m = 10 KV; Im = 4000 A; Iụ = 85 KA; I2nh.tnh = 4000 KA2.s + Chn mỏy ct loi BM3-10-3200-31,5 l mỏy ct in ớt du cú cỏc thụng s nh sau: Um = 10 (KV); Im = 3200 (A); Icm = 31,2 (KA); Scm = 500 (MVA); Iụ = 80 (KA); Inh = 31,5 (KA); tnh = (s) * Chn thit b cho mch t dựng: + Chn dao cỏch ly loi PB-10/400 cú cỏc thụng s nh sau: U m = 10 KV; Im = 400 A; Iụ = 50 KA; I2nh.tnh = 1000 KA2.s + Chn mỏy ct loi: BM3-10-3200-31,5 l mỏy ct in ớt du cú cỏc thụng s nh sau: Um = 10 (KV); Im = 3200 (A); Icm = 31,2 (KA); Scm = 500 (MVA); Iụ = 80 (KA); Inh = 31,5 (KA); tnh = (s) * Chn thit b cho mch cao ỏp MBA: + Chn DCL loi PH(3)-110/630, cú cỏc thụng s nh sau: U m = 110 (KV); Im = 630 (A); Iụ = 80 (KA); I2nh.tnh = 1450 (KA2.s) + Chn mỏy ct in ớt du loi BMK-110-3500 cú: Um = 110 (KV), Im = 200 (A), Icm = 16 (KA); Scm = 3500 (MVA); Iụ = 50 (KA); Inh = 16 (KA); tnh = (s); tc = 0,09 (s) * Chn thit b cho mch h ỏp MBA: Mch h ỏp MBA ch cú dao cỏch ly Chn dao cỏch ly loi PBP3-10/4000 cú cỏc thụng s nh sau: U m = 10 KV; Im = 4000 A; Iụ = 85 KA; I2nh.tnh = 4000 KA2.s Đồ áN TốT NGHIệP điện T2 Thiết kế sơ trạm thuỷ Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 CHNG 7: CHN THIT B NNG CHUYN Trong nh mỏy thu in cỏc thit b in thu lc: Mỏy phỏt in, BXCT ca turbin, MBA chớnh cú trng lng rt ln Trong quỏ trỡnh lp rỏp sa cha thay th phi di chuyn cỏc thit b ny, vỡ th ta phi s dng thit b nõng chuyn phc v cỏc yờu cu ny Thụng thng thit b nõng chuyn chớnh (cu trc chớnh) c b trớ gian mỏy, tm hot ng ca nú chung cho ton b gian mỏy Trong mt s trng hp, phc v cho thỏo lp van trc bung xon ngi ta s dng cu trc riờng Vic chn cu trc phi da vo sc nõng ca cu trc Cu trc chn cú sc nõng phi ln hn trng lng ca thit b cú trng lng ln nht k c ti trng ng Ta cú: Trng lng roto + trc: Gr = 155 tn Trng lng BXCT ca turbin: GCQ = 154,54 tn Trng lng mỏy bin ỏp: GMBA = 90 tn Vy trng lng vt cu ln nht l trng lng roto + trc Do vy sc nõng cn thit ca cu trc l: Gtt = k.Gr Trong ú: k: H s ti trng ng, k = 1,1 Gtt = k.Gr = 1,1.155 = 170,5 tn Tra ti liu chn thit b ta chn c loi cu trc 200T, cú cỏc thụng s sau: Ti trng nõng: + Múc chớnh: 200 tn + Múc ph: 30 tn Cỏc kớch thc c bn: + Nhp cu trc: Lk = 13 m + Chiu cao cu trc k c xe ti: H = 4,8 m + Chiu rng cu trc: B = 10,4 m Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 Kớch thc xỏc nh v trớ múc: + di ca múc chớnh: h = 1,2 m (k t nh ng ray) + di ca múc ph: h1 = m p lc bỏnh xe lờn ng ray: + P1 = 33 tn + P2 = 35 tn Trng lng: + Xe ti: 68 tn + Cn trc: 155 tn ... tng hp chớnh ca tuabin CQ60/642 Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 D1 = N TB 9,81.T Q1' H 3/2 tt Trong ú: NTB: Cụng sut ca turbin, NTB = 28866 KW; T: hiu sut ca turbin thc, s b chn... NTM = N LM Z Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 * Cụng sut mt turbin: NTB= N LM Z.mf mf : Hiu sut ca mỏy phỏt, mf = (0,96 ữ 0,98) Ta chn: mf = 0,97 2.2 Chn nhón hiu Turbin: Cn c vo... CHNG 2: CHN S T MY V CC THễNG S CA TURBIN Đồ áN TốT NGHIệP Thiết kế sơ trạm thuỷ điện T2 2.1 Cỏc phng ỏn s t mỏy Z: Vic chn s t mỏy cú nh hng ti loi turbin, kớch thc t mỏy, s vũng quay (n) ú