Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG 1 5 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 5 1.1 Chọn máy phát điện. 5 1.2 Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp. 5 1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy. 6 1.2.2 Công suất và đồ thị phụ tải tự dùng. 6 1.2.3 Phụ tải địa phương. 7 1.2.4 Phụ tải cấp điện áp 110kV. 8 1.3 Cân bằng công suất toàn nhà máy và xác định công suất phát vào hệ thống. 9 1.4. Nhận xét chung. 10 CHƯƠNG 2 11 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY TRONG SƠ ĐỒ ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY. 11 2. 1 Đề xuất các phương án. 11 2.2. Tính toán chọn máy biến áp cho phương án đã chọn. 15 2.2.1 Chọn máy biến áp. 15 2.2.2 Kiểm tra sự cố. 16 2.2.3 Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp. 20 2.2.4 Tính toán dòng cưỡng bức khi hệ thống làm việc. 22 CHƯƠNG 3 24 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN CHO SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 24 3.1 Tính dòng ngắn mạch cho các phương án. 24 3.1.1 Tính toán các điện kháng trong hệ đơn vị tương đối. 24 3.2 Lập sơ đồ thay thế tính ngắn mạch. 26 3.2.1 Tính toán ngắn mạch cho từng điểm. 30 3.2.2.2 Ngắn mạch tại điểm N2. 34 3.2.2.3 Ngắn mạch tại điểm N3. 40 3.2.2.4 Ngắn mạch tại điểm N4. 44 3.3. Chọn khí cụ điện cho sơ đồ nối điện. 49 3.3.1 Chọn thanh dẫn cứng. 49 3.3.2 Chọn sứ đỡ cho thanh dẫn cứng. 51 3.3.3 Chọn dây dẫn mềm. 52 3.3.4 Chọn máy cắt. 55 3.3.5 Chọn BU và BI. 56 3.4 Chọn các thiết bị cho phụ tải địa phương và mạch tự dùng: 64 3.4.1 Phụ tải địa phương: 65 3.4.2 Mạch tự dùng 67 CHƯƠNG IV 71 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY 71 4.1 Phương pháp chọn sơ đồ cho thiết bị trạm phân phối. 71 4.2 Sơ đồ điện của nhà máy nhiệt điện 71 CHƯƠNG V 72 TÍNH TOÁN KINH TẾ CỦA NHÀ MÁY SAU THIẾT KẾ 72 5.1 Vốn đầu tư cho thiết bị. 73
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, với sách kinh tế mới, Đảng Nhà nước ta trọng đẩy mạnh công nghiệp hóa đại hóa đất nước Cùng với phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp, ngành lượng Việt Nam có bước tiến vượt bậc, xứng đáng với vai trò mũi nhọn then chốt kinh tế Cùng với việc xây dựng thành công đường dây tải điện Bắc – Nam số công trình lớn khác, hệ thống điện nước ta bước cải tạo, nâng cấp Xuất ngày nhiều nhà máy điện trạm biến áp phân phối điện, sản lượng chất lượng điện ngày nâng cao Điện dạng lượng không tái tạo Hệ thống điện phần hệ thống lượng nói chung, bao gồm nhà máy điện, mạng điện,….đến hộ tiêu thụ, nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi dạng lượng sơ cấp như: than đá, dầu, khí đốt, thủy năng, lượng mặt trời,…thành điện Hiện nước ta lượng điện sản xuất từ nhiệt điện hàng năm không chiếm tỉ trọng cao năm 80 kỉ trước Tuy nhiên, với mạnh nguồn nhiên liệu nước ta việc xây dựng nhà máy nhiệt điện nhu cầu lớn phát triển Vì vậy, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện tính toán chế độ vận hành tối ưu nhà máy nhiệt điện không nhiệm vụ mà củng cố toàn diện mặt kiến thức sinh viên ngành Hệ Thống Điện trước vào thực tế công việc Với yêu cầu vậy, đồ án môn học thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện hoàn thành gồm thuyết minh kèm theo vẽ phần nhà máy nhiệt điện phần chuyên đề Bản thuyết minh gồm 05 chương trình bày toàn trình từ tính toán công suất phụ tải cân công suất, lựa chọn máy biến áp sơ đồ nối dây sơ đồ điện nhà máy, tính toán ngắn mạch chọn khí cụ điện cho sơ đồ nối điện, sơ đồ nối điện nhà máy, tính toán kinh tế nhà máy sau thiết kế Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải máy phát, phụ tải trung áp công suất phát thừa lên hệ thống 220 kV Bốn tổ máy phát kết cấu theo sơ đồ bộ, thiết kế phần điện nhà máy điện cỡ vừa gồm 04 tổ máy, công suất tổ máy 100 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp MVA 02 tổ máy đấu với trạm biến áp 220 kV, 02 tổ máy đấu với trạm biến áp 110 kV Các máy phát có điện áp đầu cực 22 kV Trong trình thực đồ án, xin chân thành cảm ơn TS: Lê Xuân Thành thầy cô môn Điện khí hóa giúp đỡ hướng dẫn em cách tận tình để em hoàn thành đồ án Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên Trần Anh Ngọc SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Dựa vào đồ thị phụ tải chọn phương án nối điện hợp lý, đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật Đồ thị phụ tải giúp chọn công suất máy biến áp (MBA) phân bố tối ưu công suất tổ máy với giữ nhà máy điện với 1.1 Chọn máy phát điện Theo yêu cầu thiết kế nhà máy điện có bốn tổ máy tổ máy 100MW (tổng tổ máy là: 400MW) Do biết số lượng công suất tổ máy nên cần ý số điểm sau: + Chọn điện áp định mức máy phát lớn dòng điện định mức, dòng ngắn mạch cấp điện áp nhỏ yêu cầu với loại khí cụ giảm thấp + Để thuận tiện việc xây dựng vận hành nên chọn máy phát loại từ chọn theo sổ tay loại máy phát với thông số sau: TBΦ-120-2 thông số Sđm= 125MVA, Cosϕ=0,83, Iđm= 3,2 kA, Uđm= 22 kV 1.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp Trong thực tế lượng tiêu thụ hộ dùng điện luôn thay đổi Việc nắm quy luật biến đổi tức tìm đồ thị phụ tải điều quan trọng thiết kế vận hành Nhờ vào công cụ đồ thị phụ tải mà chọn phương án nối dây hợp lý, đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, dựa vào đồ thị chọn máy phát điện hợp lý, máy biến áp phân bố tối ưu công suất phát tổ máy máy Trong nhiệm vụ thiết kế cho đồ thị phụ tải dạng phần trăm công suất theo thời gian công suất Pmax, Cosϕtb phụ tải ứng với tính tải cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức (1-1) sau: St = Pt /cosϕtb với Pt = ( p% Pmax )/100 (1-1) Trong đó: St công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t (MVA) Cosϕtb: hệ số công suất phụ tải p%: Công suất tác dụng phần trăm tương ứng với thời điểm SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Pmax: Công suất cực đại phụ tải (MW) 1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Nhà máy gồm 04 tổ máy, tổ máy có công suất định mức P Fđm = 100 MW Công suất đặt toàn nhà máy là: × PNMmax = 100= 400 MW Công suất phát nhà máy điện tính theo công thức (1-2) sau: PNM (t ) = S NM (t ) = P% PNM max 100 PNM (t ) Cosϕ MW MVA (1-2) PNMmax = 400 MW, Cosϕ = 0,83, SNMmax= 481,92 MVA Bảng 1.1: Công suất phát nhà máy Thời gian 0-7 7-14 14-20 20-24 P(%) 70 90 100 70 SNhà máy(MVA) 337,35 433,73 481,93 337,35 Đồ thị công suất nhà máy (Hình 1.1): Hình 1.1: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 1.2.2 Công suất đồ thị phụ tải tự dùng Tự dùng toàn nhà máy 11% công suất định mức nhà máy với công thức (1-3) sau: Std(t) = S (t ) α S NM × 0, + 0, × NM ÷ S NM (1-3) S NM ( = 481,92 MVA) Stdmax = αtd.Snm = 0,11.500 = 55 (MVA) Trong đó: • α: Số phấn trăm lượng điện tự dùng, α =11% Cosϕtd = 0,83 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp • Std(t): Công suất tự dùng nhà máy thời điểm t, MVA • SNM(t): Công suất nhà máy phát thời điểm t, MVA Từ số liệu tính toán bảng 1.2 công thức (1-3) tính tự dùng sau: Bảng 1.2: Bảng thông số tự dùng Thời gian P(%) Snm(MVA) Std(MVA) 0-7 70 337,35 44,27 7-14 90 433,73 50,63 14-20 100 481,93 53,81 20-24 70 337,35 44,27 Hình 1.2: Đồ thị tự dùng toàn nhà máy 1.2.3 Phụ tải địa phương Như nhiệm vụ thiết kế cho Pmax = 12 MW, Cosϕ = 0,83 với công thức (1-4) sau: St = Pt / cosϕtb với Pt = ( p% Pmax ) /100 (1-4) Từ công thức (1-4) tính kết cho bảng 1.3 đồ thị tải địa phương hình 1.3 Bảng 1.3: Thông số phụ tải địa phương Thời gian P(%) Sđịa phương(MVA) 0-7 70 10,12 7-14 90 13,01 14-20 100 14,46 20-24 70 10,12 Đồ thị phụ tải địa phương (hình 1.3) : Hình 1.3: Công suất tải địa phương 1.2.4 Phụ tải cấp điện áp 110 kV Theo nhiệm vụ thiết kế cho Pmax = 100 MW, Cosϕ = 0,85 với công thức (1-5) sau: St = Pt /cosϕtb với Pt = ( p% Pmax ) /100 (1-5) Từ có kết cho bảng 1.4 đồ thị tải địa phương hình 1.4: Bảng 1.4: Thông số phụ tải trung áp Thời gian P(%) Sphụ tải 110kv(MVA) SV: Trần Anh Ngọc 0-7 60 70,59 7-14 70 82,35 14-20 100 117,65 20-24 85 100 Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Đồ thị phụ tải địa phương hình 1.4: Hình 1.4: Công suất tải điện áp 110kV 1.3 Cân công suất toàn nhà máy xác định công suất phát vào hệ thống Phương trình cân công suất toàn nhà máy: StoànNM(t) = Sđph(t) + SUT(t) + SUC(t) + Std(t)+ SvềHT(t) Với: SUC(t) = nhà máy phụ tải phía cao Bỏ qua tổn thất máy biến áp tính công suất thừa phát nên hệ thống: SvềHT(t) = StoànNM(t) – [ Sđph(t) + SUT(t) + SUC(t) + Std(t)] (1-6) Từ lập kết tính toán phụ tải cân công suất toàn nhà máy bảng 1.5 đồ thị hình 1.5: Bảng 1.5: Bảng kết tính toán phụ tải cân công suất toàn nhà máy Thời gian SNhà máy(MVA) STự dùng(MVA) SĐịa phương(MVA) SPhụ tải 110kv(MVA) SHệ thống(MVA) SV: Trần Anh Ngọc 0-7 337,35 44,27 10,12 70,59 212,37 7-14 433,37 50,63 13,01 82,35 287,38 14-20 481,93 53,81 14,46 117,65 296,01 20-24 337,35 44,27 10,12 100 182,96 Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Đồ thị toàn hệ thống hình 1.5: Hình 1.5: Sơ đồ kết tính toán phụ tải cân công suất toàn nhà máy 1.4 Nhận xét chung * Tình trạng thực tế tải cấp điện áp + Phụ tải cấp điện áp máy phát tự dùng nhỏ (S UFmax= 53,81MVA, SUFmin= 44,27MVA), phụ tải cấp điện áp trung lớn không nhiều so với công suất máy phát Tuy nhiên nhà máy đáp ứng đủ công suất yêu cầu loại phụ tải + Phụ tải trung áp cho máy hoạt động hết công suất phụ tải trung áp lớn công suất phát máy phát nhà máy + Khả mở rộng phát triển nhà máy không cao Tiếp tục trì vận hành tiêu kinh tế – kỹ thuật tương lai để đáp ứng phần nhu cầu điện địa phương phát lên hệ thống SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY TRONG SƠ ĐỒ ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY Đề xuất phương án Chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Nó quy định đặc tính kinh tế kỹ thuật nhà máy thiết kế Cơ sở để vạch phương án bảng phụ tải tổng hợp Đồng thời tuân theo yêu cầu kỹ thuật chung Phụ tải máy phát không lớn 14,46 MVA so với công suất 01 máy phát lượng công suất chiếm tỷ lệ là: ( SUFmax /StmF ) 100% = 14,46 /125 = 11,568% < 30% Lượng công suất lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát Vậy phương án không cần dùng góp điện áp máy phát mà dùng sơ đồ nối máy phát máy biến áp - Tổng công suất phía cao áp tương đối lớn: SCΣmax = 296,01 MVA SCΣmin = 182,96 MVA Nên ghép nhiều máy phát máy biến áp vào góp 220 kV - Công suất phụ tải trung áp 110 kV: SUTmax = 117,65 MVA SUTmin = 70,59 MVA Nên ghép 02 máy phát máy biến áp vào góp 110 kV phụ tải cực tiểu lớn công suất định mức máy phát lấy từ bên góp 220 kV qua máy biến áp liên lạc - Cấp điện áp cao áp (220kV) trung áp (110kV) lưới trung tính trực tiếp nối đất nên dùng máy biến áp liên lạc máy biến áp tự ngẫu có lợi - Công suất phát lên hệ thống SHTmax = 296,01 MVA SHTmin = 182,96 MVA Trong công suất dự trữ quay hệ thống là: Sdt = 10% x 2000 = 200 MVA - Do biến động công suất nhà máy không ảnh hưởng tới công suất hệ thống SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp - Tổng công suất phía cao áp SCΣmax = 296,01 MVA công suất phía cao áp lớn công suất dự trữ nên phải đặt 02 máy biến áp tự ngẫu phía cao áp - Khả phát triển nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố vị trí nhà máy, địa bàn phụ tải, nguồn nguyên liệu Riêng phần điện nhà máy hoàn toàn có khả phát triển thêm phụ tải cấp điện áp sẵn có Từ nhận xét đề xuất phương án nối dây sau: • Phương án Sơ đồ nối dây phương án cho hình 2.1 HT 220kV 110kV B1 B3 B2 F1 B4 F3 F2 F4 Hình 2.1: Sơ đồ nối dây phương án Nhận xét: + Có thể thấy sơ đồ đơn giản dễ vận hành, đảm bảo yếu tố cung cấp điện liên tục thỏa mãn yêu cầu đề điều kiện trên, đảm bảo mặt kinh tế 10 SV: Trần Anh Ngọc 10 Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Biến dòng điện kiểu không cần kiểm tra ổn định động định điều kiện ổn định động dẫn mạch máy phát Biến dòng điện chọn không cần kiểm tra ổn định nhiệt có dòng sơ cấp định mức 1000 A 62 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ nối dây thiết bị đo: Hình 3.25: Sơ đồ nối dây thiết bị đo 63 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp 3.4 Chọn thiết bị cho phụ tải địa phương mạch tự dùng: Sơ đồ cung cấp điện cho mạch tự dùng mạch địa phương hình sau: C41 C41 KH901 F1 F3 F2 BVSLB BVQD BVSLN KH902 BVSLB BVQD BVSLN F4 BVSLB BVQD BVSLN BVSLB BVQD BVSLN Hình 3.26: Sơ đồ cung cấp điện cho mạch tự dùng địa phương 64 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp 3.4.1 Phụ tải địa phương: Theo nhiệm vụ thiết kế trạm địa phương đặt máy cắt hợp có dòng cắt 12kA, thời gian cắt sec, dùng cáp nhôm tiết diện bé 50mm2 Vậy chọn: - Máy cắt hợp BMД- 24 với: Icắt = 20 kA tcắt = 0,2s - Chọn dây dẫn: Tải địa phương gồm: Phụ tải địa phương: Pmax I cb = 3U cosϕ = = 0,379 Chọn dây dẫn theo mật độ dòng cho phép với Jkt=1,2 => F= 31,6 mm2 Chọn dây nhôm có F = 95 mm2 Icp = 265 A - Chọn kháng: Công suất lớn truyền qua kháng Sđịaphươngmax =14,45 (MVA) có: Icb= Smax 14,45 = = 0,379 3.U đm 3.22 (kA) chọn kháng đơn loại: PbB – 24 – 1000 -15 có Iđmkháng = 1000 A - Tính X%: Để hạn chế dòng ngắn mạch cố đường dây phụ tải địa phương đảm bảo máy cắt ngắn mạch đường dây X k% phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch N2 để chọn máy cắt đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp tức là: I N ≤ ( Ic dm , I nhc dm ) Trong dòng ổn định nhiệt xác định theo công thức: I nh = F C tc Với C = 141 A2 s 65 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Trong nhiệm vụ thiết kế F2 = 50 mm2 , tc2 = 0,2s Ic2 = 12 kA I nh = 50.141 = 15, 76kA 0, Như IN6 ≤ 15,76 kA Sơ đồ tính toán hình 3.27 sau: Xmf N2 N5 XK EΣ N6 XC1 XC2 Hình 3.27: Sơ đồ ngắn mạch Có dòng ngắn mạch N2 là: IN2(0) = 82,87 (kA) X mf = S cb 100 = = 0, 031 I N" 3.22.82, 87 X C1 = X l S cb 100 = 0, 08.3 = 0, 049 U cb 22 Điện kháng tổng: XΣ = I cb 100 = = 0,166 I nh 3.22.15, 76 ⇒ XK = X∑ - XHT – XC1 = 0,166 – 0,031 – 0,049= 0,085 Điện kháng Xk%: Xk % = Xk I dmk = 0, 085 = 0, 21% < 10% I CB 0, => thỏa mãn Vậy chọn kháng đơn loại PbA – 14 – 1000-15 Tính toán chọn máy cắt cho phụ tải thông qua tính toán dòng ngắn mạch N5 XΣ = XK + Xmf =0,085+0,154=0,23 66 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp S mf Xtt = XΣ Scb = 0,23=0,3 Tra bảng I(0)tt = 3,4 S mf Trong đơn vị có tên: IN5 = I(0)tt 3.U dm =3,4 125 = 11,15 kA 3.22 Chọn máy cắt không khí có thông số bảng 3.13 sau: 67 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.13: Thông số máy cắt Loại máy cắt BMиО Uđm, kV Iđm, kA Icđm kA Iđđm kA 24 20 64 Không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt 3.4.2 Mạch tự dùng Điện tự dùng phần điện không lớn lại giữ phần quan trọng trình vận hành nhà máy điện Điện tự dùng nhà máy điện chia thành hai phần: • Một phần cung cấp cho nhà máy công tác đảm bảo lò tuabin tổ máy • Phần cung cấp cho máy công tác phục vụ chung, không liên quan trực tiếp đến lò tuabin lại cần thiết cho làm việc nhà máy Chọn sơ đồ tự dùng theo nguyên tắc kinh tế đảm bảo cung cấp điện liên tục Đối với nhà máy điện thiết kế dùng hai cấp điện áp tự dùng kV 0,4 kV nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, với biến áp dự trữ lấy điện từ phía cuộn hạ phía máy phát - Chọn máy biến áp tự dùng: - Công suất MBA tự dùng cấp 1: chọn theo công suất tự dùng cực đại phân đoạn kV Có 04 tổ máy ứng với 04 phân đoạn nên công suất cực đại phân đoạn 1/4 công suất tự dùng cực đại nhà máy Do đó: STD1 = STD = STD = STD = STD max 53,81 = = 13, 45MVA 4 Chọn MBA vina-TAKAOKA với thông số bảng 3.14 sau: Bảng 3.14: Thông số máy biến áp Sđm MVA 30 68 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp MBA dự phòng chọn theo điều kiện: S DP1 ≥ 1,5STD1dm = 1,5.13, 45 = 20,17 MVA Chọn MBA ТДΗC – 16000 với thông số bảng 3.15 sau: Bảng 3.15: Thông số máy biến áp UCđm kV UHđm kV ∆P0 kW ∆PN kW UN% I0% Sđm MVA 30 22 6,3 129 563 0,75 - Máy biến áp tự dùng cấp Phụ tải tự dùng 0,4 kV lấy điện từ phân đoạn góp 0,4 kV, công suất MBA tự dùng 0,4 kV cần chọn 1/10 công suất phụ tải 0,4 kV: STD1 ≥ 0,1 30 = 0,375 MVA Chọn MBA TM-1000/6 bảng 3.16 sau: Bảng 3.16: Thông số MBA Sđm MVA UCđm kV UHđm kV ∆P0 kW ∆PN kW UN% I0% 0,4 2,1 12,2 5,5 1,4 MBA dự phòng DP2 làm nhiệm vụ thay MBA công tác cố sửa chữa chọn loại với MBA công tác - Chọn thiết bị cho mạch tự dùng - Máy cắt 22 kV đầu nguồn Dòng cưỡng qua máy cắt 22 kV: Icb= Smax 14,46 = = 0, 3.U đm 3.22 (kA) Dòng ngắn mạch qua máy cắt dòng N2: 69 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp I N (0) = 82,87 I xkN = 210,95 Máy cắt chọn phải thoả mãn điều kiện sau: U MCdm ≥ 22 kA I MCdm ≥ 0, kA I Cdm ≥ 82,87 kA iddm ≥ 210,95kA I nhdm tnhdm ≥ BN - Từ điều kiện chọn máy cắt 8DC11 siemens bảng 3.17 sau: Bảng 3.17: Thông số máy cắt UMCđm, IMCđm\Icb, ICđm\IN(0), iđđm\ixk, kV kA 8DC11 24 1,2\0,4 Tương tự chọn dao cách ly bảng 3.18 sau: kA 125\82,87 kA 250\210,95 Loại máy cắt - Bảng 3.18: Thông số dao cách ly - Loại dao cách ly UCLđm, kV IDCLđm\Icb, kA iđđm\ixk, kA Inh\tnh DT30 24 0,6\0,4 85\82,87 75\10 Máy cắt tổng phân đoạn kV Dòng cưỡng chạy qua máy cắt: I cb = Std max 14, 46 = = 0,34kA 3.6 3.6 Dòng điện cắt định mức máy cắt kV chọn theo dòng ngắn mạch góp kV (điểm N7) Khi coi nhà máy hệ thống có công suất vô lớn nên sơ đồ thay tính ngắn mạch hình 3.24 sau: Xmf N2 XTD1 N7 Emf 70 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Hình 3.28: Sơ đồ ngắn mạch X ∑ : điện kháng tương đương hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 I N (0) = 82,87 XΣ = I cb 100 = = 0, 032 I N" 3.22.82,87 X TD1 = U N % S cb 100 = = 0, 100 S BATD1dm 100 10 X tt = ( X ∑ + X mba ) 4.S Fdm 4.125 = (0, 23 + 0, 4) = 3,15 Scb 100 Dòng ngắn mạch nhánh hệ thống: IN7(0) = = = 4,16 (kA) Dòng xung kích N7: I xkN = 2.k xk I N (0) = 2.1,8.4,16 = 10,58 kA Vậy chọn máy cắt điện dầu có thông số bảng 3.19 sau: Bảng 3.19: Thông số máy cắt Loại máy cắt 8DC11 71 SV: Trần Anh Ngọc Uđm , kV 24 Iđm , A 1,2\0,4 ICđm , kA 125\82,87 Iđđm , kA 250\210,95 Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG IV SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY 4.1 Phương pháp chọn sơ đồ cho thiết bị trạm phân phối Việc lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối trung áp cao áp chọn dựa vào số mạch đường dây đấu nối vào trạm phân phối số để chọn sơ đồ trạm phân phối: + Khi có hai mạch nguồn hai mạch đường dây chọn sơ đồ góp có phân đoạn máy cắt Nếu trạm phân phối quan trọng chọn loại sơ đồ hệ thống hai góp + Khi số mạch đường dây từ đến lộ điện áp 36 kV, số mạch đường dây từ 2-5 lộ với điện áp 110 kV, số mạch đường dây từ 2-4 lộ cấp điện áp 220 kV chọn sơ đồ + Khi số mạch đường dây từ trở lên điện áp 35 kV, số mạch đường dây từ trở lên điện áp 110 kV, số mạch đường dây từ trở lên với cấp điện áp 220 kV nên dùng sơ đồ có góp vòng Từ số số lượng đường dây phía 110 kV 220 kV nhiệm vụ lựa chọn sơ đồ có máy cắt liên lạc số phụ tải đường dây 110 kV có lộ dây kép số phụ tải đường dây 220 kV có lộ dây kép lộ dây đơn nhằm đảm bảo tính cung cấp điện vận hành trạm phân phối đơn giản 4.2 Sơ đồ điện nhà máy nhiệt điện 72 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG V TÍNH TOÁN KINH TẾ CỦA NHÀ MÁY SAU THIẾT KẾ Để tính toán so sánh kinh tế, cần tính đến vốn đầu tư phí tổn vận hành phương án Khi tính vốn đầu tư phương án xét đến máy biến áp thiết bị phân phối Vốn đầu tư thiết bị phân phối cấp điện áp chủ yếu máy cắt điện định Như vốn đầu tư cho phương án xác định theo biểu thức sau: × V= KT VT + VTBPP (5-1) Trong đó: VT: vốn đầu tư cho máy biến áp KT: hệ số tính đến tiền vận chuyển xây lắp máy biến áp, hệ số phụ thuộc vào điện áp định mức cuộn cao áp công suất định mức máy biến áp VTBPP: Vốn đầu tư thiết bị phân phối - Chi phí vận hành hàng năm P xác định theo công thức sau: P= Pk + PP + Pt Trong đó: - Pk: Tiền khấu hao vốn đầu tư sửa chữa lớn Pk xác định theo công thức: Pk = a×V 100 V: vốn đầu tư cho phương án a: % định mức khấu hao, lấy a= 8,4% - Pt: chi phí tổn thất điện hàng năm thiết bị điện P t xác định β theo công thức: Pt= ∆ A β: Giá thành trung bình điện hệ thống điện, lấy β = 500 VND/kWh ∆A: Tổn thất điện hàng năm thiết bị điện (kWh), chủ yếu tổn thất máy biến áp 73 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp - Chi phí phục vụ thiết bị (sửa chữa bảo dưỡng định kỳ, trả lương công nhân, ), chi phí không đáng kể so với chi phí sản xuất, khác phương án Do đánh giá hiệu phương án bỏ qua Để so sánh kinh tế phương án nên xác định chi phí tính toán hàng năm phương án: C= V +P+Y Tdm (5-2) Trong đó: Tdm - thời gian thu hồi vốn tiêu chuẩn, Việt Nam quy định, Tdm = năm Y - thiệt hại điện gây P - Phí tổn vận hành hàng năm 5.1 Vốn đầu tư cho thiết bị A Vốn đầu tư cho máy biến áp Trong phương án sử dụng máy biến áp bảng 5.1dưới Bảng 5.1: Máy biến áp giá tiền Loại máy biến áp Số lượng máy, Đơn giá, 2 Triệu(VND)/cái 85 195 TДЦ 125 - 121/22 TДЦ 125 - 230/22 KT 1,5 1,3 Vậy tổng vốn đầu tư mua máy biến áp (kể chi phí chuyên chở, xây lắp) phương án là: × × × × VT = (2 1,5 85 + 1,3 195) = 762 (Triệu/VND) B Vốn đầu tư cho thiết bị phân phối Vốn đầu tư thiết bị phân phối theo cấp điện áp loại máy cắt tính bảng sau: 74 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Bảng 5.2: Giá tiền loại máy cắt Cấp điện áp, Mạch điện 110 kV Mạch cao áp Mạch trung 22 kV lượng, cắt kV 220 kV Số Kiểu máy áp Mạch máy Đơn giá, Thành tiền, Triệu(VND)/cái Triệu(VND) SB6 80 160 SGF-123n 60 240 zs1 30 120 zs1 30 60 8DA10 20 100 phát Mạch Địa phương Mạch tự dùng Tổng vốn đầu tư cho thiết bị phân phối: VTBPP= ( 160 + 240 + 120 + 60 + 100 ) = 680 Triệu/VND Tổng vốn đầu tư cho phương án: V1= VT + VTBPP = ( 762 + 680 ) = 1442 Triệu/VND C Tính phí tổn vận hành hàng năm - Chi phí tổn thất điện năng: Pt = β.∆A Với: (5-3) β= 300 VND/kWh × ∆A= 304,47136 103 kWh Vậy: Pt = 300 × × 304,47136 103 = 91,341408 Triệu/VND - Khấu hao vận hành hàng năm sửa chữa lớn (Pk): Pk = a × V1 8,4 ×1442 = 100 100 = 121,128 Triệu/VND Vậy chi phí vận hành hàng năm: P1 = Pt + Pk = 91,341408 + 121,128 = 212,47 Triệu/VND D Chi phí tính toán hàng năm 75 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp C1 = V1 Tdm + P1 = Vậy tổng chi phí dự án nhà máy nhiệt điện là: Cv= V1 + C1 = 1442 + 392,47 = 1834,47 Triệu/VND 76 SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ thống điện –K57 ... phát điện Theo yêu cầu thiết kế nhà máy điện có bốn tổ máy tổ máy 100MW (tổng tổ máy là: 400MW) Do biết số lượng công suất tổ máy nên cần ý số điểm sau: + Chọn điện áp định mức máy phát lớn dòng... 296,01 MVA SHTmin = 182,96 MVA Trong công suất dự trữ quay hệ thống là: Sdt = 10% x 2000 = 200 MVA - Do biến động công suất nhà máy không ảnh hưởng tới công suất hệ thống SV: Trần Anh Ngọc Lớp: Hệ... chọn máy biến áp không điều chỉnh tải Áp dụng công thức: S đmB ≥ S đmF S tdmax − ≈ S đmF n (2-1) Do máy phát điện có SđmF = 125 MVA Chọn máy biến áp TДЦ 125 - 121/22 có thông số sau: ∆P0= 100 kW