Tài liệu Đồ án tốt nghiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1 docx

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1” MỤC LỤC Lời nói đầu PHẦN CHƯƠNG THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI CÔNG SUẤT 400MW Chọn máy phát điện –tính tốn phụ tải cân công suất 1.1 Chọn máy phát điện 1.2 Tính tốn phụ tải cân công suất 1.2.1 Tính tốn phụ tải cấp điện áp máy phát 1.2.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp 110 KV 1.2.3 Tính tốn cơng suất phát nhà máy 1.2.4 Tính toán phụ tải tự dùng: 1.2.5 Tính tốn phụ tải phát hệ thống 1.2.6 Nhận xét: Chương Chọn sơ đồ nối điện nhà máy 2.1 Phương án 11 2.2 Phương án 12 2.3 Phương án 13 2.4 Phương án 4: 13 Chương Chọn máy biến áp tính tổn thất cơng suất , tổn thất điện cho phương án 3.1 Chọn máy biến áp 15 3.1.1 Chọn máy biến áp cho phương án 17 3.1.2 Chọn máy biến áp cho phương án 20 3.2 Phân bố công suất cho máy biến áp : 22 3.2.1 Phương án 22 3.2.2 Phương án 23 3.3 Tính tổn thất công suất , tổn thất điện 24 3.3.1 Phương án 25 3.3.2 Phương án 26 3.3.3 Tổng kết tính tốn tổn thất điện 27 Chương Tính tốn ngắn mạch- chọn máy cắt điện 4.1 Tính tốn ngắn mạch 28 4.1.1 Phương án 29 Chọn điểm ngắn mạch 29 Sơ đồ thay tính điện kháng cho phần tử 30 Tính tốn ngắn mạch 32 4.1.2 Phương án 44 Chọn điểm ngắn mạch 44 Sơ đồ thay tính điện kháng cho phần tử 44 3.Tính tốn ngắn mạch : 46 4.2 Chọn máy cắt điện 54 4.2.1 Chọn máy cắt cho phương án 55 Tính dịng làm việc cưỡng 55 Bảng tổng hợp chọn máy cắt cho phương án : 57 4.2.2 Chọn máy cắt cho phương án 57 1.Tính dịng điện làm việc cưỡng 57 Bảng tổng hợp chọn máy cắt cho phương án 57 Chương Tính tốn kinh tế xác định phương án tối ưu 5.1 Phương pháp tính tốn 60 5.2 Phương án 62 5.2.2 Tính tốn kinh tế cho phương án 63 Tính vốn đầu tư 63 Tính phí tổn vận hành hàng năm 64 3.Tính chi phí tính tốn 64 5.3 Phương án 64 5.3.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 64 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 62 Tính phí tổn vận hành hàng năm 66 Tính chi phí tính tốn 66 5.4 So sánh tiêu kinh tế – lựa chọn phương án tối ưu 64 Chương Chọn khí cụ điện dây dẫn 6.1 Chọn dao cách ly 68 6.2 Chọn dây dẫn mềm , dẫn mềm 70 6.2.1 Chọn dẫn cho phía điện áp 220KV 70 6.2.2 Chọn dẫn , góp 110KV 72 Chọn dây dẫn nối từ phía trung máy biến áp tự ngẫu đến góp 110KV 72 Chọn dây dẫn nối từ máy biến áp dây quấn lên góp 110KV góp 110KV 74 6.3 Chọn dẫn cứng 74 6.4 Chọn khí cụ điện cáp cho phụ tải địa phương 78 Sơ đồ phụ tải địa phương 79 Chọn cáp 79 Chọn kháng điện cho đường dây phụ tải địa phương 81 6.5 Chọn chống sét cho cấp điện áp 84 6.6 Chọn máy biến dòng điện (BI) máy biến điện áp (BU) 84 6.6.1 Sơ đồ dụng cụ đo nối vào biến dòng điện biến điện áp 84 6.6.2 Chọn máy biến dòng 85 Chương Sơ đồ tự dùng 7.1 Chọn khí cụ điện cho cấp điện áp 6KV 89 Chọn máy biến áp 89 PHẦN XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TỐI ƯU CỦA NHÀ MÁY THEO PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH ĐỘNG I Phân tích sở lý thuyết 94 1.1 Đặt vấn đề 94 1.2 Phương pháp tính toán 95 II Tính tốn cụ thể 101 2.1 Xây dựng đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị toàn nhà máy 101 2.2 Thiết lập bảng phân bố tối ưu công suất tổ máy 110 2.3 Xác định chế độ vận hành tối ưu nhà máy ứng với biểu đồ công 111 suất cho , xác định chi phí nhiên liệu tổng 111 2.4 So sánh chi phí nhiên liệu xác định theo chế độ vận hành tối ưu chế độ phân bố công suất 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN LỜI NÓI ĐẦU Điện nguồn lượng thiếu đời sống xã hội ngày , điện đến nhà, quan, xí nghiệp, từ thành phố đến nơng thơn, từ đồng đến vùng sâu vùng xa Có thể nói điện ln sát cánh với cơng nghiệp hoá đại hoá đất nước, bảo vệ tổ quốc Giữ vai trò quan trọng nên nghành điện cần phải quan tâm ưu đãi, đầu tư nhà nước : Đó đầu tư chất xám, đầu tư tài đầu tư nhân lực …v.v Hiểu rõ thực trạng vậy, chúng em sinh viên nghành Hệ Thống Điện tích luỹ kiến thức q trình học tập nhà trường, tảng sở để làm việc, công tác trở thành kĩ sư sau Đồ án tốt nghiệp nội dung quan trọng mà sinh viên cần phải hồn thành tốt, giúp sinh viên cố lại kiến thức học Với đề tài : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện , đồ án em hoàn thành thời hạn khối lượng Trong trình thực đồ án em cố gắng tham khảo nhiều tài liệu, vận dụng kiến thức học nhiều điều kiện khác mà đồ án em chắn gặp sai sót Nên em mong góp ý bảo thầy cô để đồ án em đầy đủ Em xin chân thành thầy giáo Lã Văn Út, thầy cô giáo mơn Hệ Thống Điện tận tình giúp đỡ em trình làm đồ án vừa qua Sinh viên Nguyễn Trí Hiệu Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẦN 1: THIẾT KẾ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI CÔNG SUẤT 400MW Chương1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN –TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT Khi tính tốn thiết kế nhà máy điện điều cần ý cân cơng suất lượng điện phát với lượng điện tiêu thụ lượng điện tổn thất Trong thực tế lượng điện tiêu thụ hộ dùng điện ln thay đổi Vì phải dùng phương pháp thống kê dự báo lập nên sơ đồ phụ tải để từ lựa chọn phương thức vận hành , sơ đồ nối điện hợp lý để đảm bảo tiêu kinh tế kĩ thuật 1.1 Chọn máy phát điện Máy phát điện thiết bị quan trọng nhà máy điện Khi lựa chọn máy phát điên cần điểm sau : - Máy phát điện có cơng suất lớn vốn đầu tư tiêu hao nhiên liệu để sản xuất đơn vị điên phí tổn vận hành năm bé - Để thuận tiện cho việc xây dựng vận hành sau nên chọn máy phát loại - Chọn điện áp định mức máy phát dịng điện định mức dòng điện ngắn mạch cấp bé dễ chọn khí cụ điện Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện ngưng công suất 400MW, gồm tổ máy 100MW.Ta chọn máy phát loại : TBΦ-100-2 Các thông số kĩ thuật : Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 Đồ án tốt nhgiệp Sdm (MVA) 117,5 P (MW) 100 : N (v/p) 3000 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN U (KV) 10,5 Cosϕ 0,85 I (KA) 6,475 Xd” Xd’ Xd 0,183 0,263 1,79 1.2 Tính tốn phụ tải cân cơng suất Nhà máy có cấp phụ tải : Phụ tải phía hệ thống , phụ tải phía trung , phụ tải địa phương phụ tải tự dùng Việc cân công suất thực theo công suất biểu kiến Cơng suất biểu kiến tính từ công suất công thức : P(t) = P%(t) Pmax 100 (1-1) S(t) = P(t) cosϕ (1-2) Trong : − S(t) : Là cơng suất biểu kiến phụ tải thời điểm t − P(t) : Là công suất tác dụng phụ tải thời điểm t − Cosϕ : Là hệ số công suất phụ tải 1.2.1 Tính tốn phụ tải cấp điện áp máy phát Phụ tải cấp có : Pmax = 24MW , cosϕ =0,85 Bao gồm đường dây : 3kép x 4MW x 4km , 4đơn x 3MW x 3km , P% cho bảng Tính tốn theo cơng thức (1-1) (1-2) tacó: Thời gian từ 0-6(h) :P%=50% Theo công thức (1-1) : P(t) = P%(t) Pmax = 0,5 24 =12 (MW) 100 Theo (1-2): Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 Đồ án tốt nhgiệp S(t) = : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN P(t) 12 = = 14,12 cosϕ 0,85 Tính tốn tương tự cho khoảng thời gian cịn lại ta có bảng tổng kết: Thời gian PUF% PUF(MW) SUF(MVA) 0-6 50 12 14,12 6-10 80 19,2 22,59 10-14 100 24 28,24 14-18 85 20,4 24 18-24 70 16,8 19,76 Đồ thị quan hệ: SUF(MVA) 30 25 20 15 10 14 16 24 t(h) 1.2.2 Tính tốn phụ tải cấp điện áp 110 KV Phụ tải phía trung có: Pmax = 250MW , cosϕ = 0,8 Phụ tải bao gồm đường dây 2kép+ 3đơn , P% cho bảng Tính theo (1-1) (1-2) có bảng : Thời gian P% PT(MW) ST(MVA) 0-4 70 175 218,75 Sinh viên thực 4-10 80 200 250 : 10-14 90 225 281,25 14-18 100 250 312,5 18-24 70 175 218,75 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Đồ thị quan hệ : ST(MVA) 300 250 200 150 100 50 10 14 18 24 t(h) 1.2.3 Tính tốn cơng suất phát nhà máy Nhà máy có Pmax =400 MW , cosϕ =0,85 Tính tốn theo (1-1) , (1-2) có bảng: Thời gian P% PNM(MW) SNM(MVA) 0-8 70 280 329,41 8-12 85 340 400 12-14 100 400 470,59 14-20 90 360 423,53 20-24 80 320 376,47 Đồ thị quan hệ: 500 SNM (MVA) 400 300 200 100 Sinh viên thực : 12 14 20 24 t(h) Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1.2.4 Tính tốn phụ tải tự dùng: Với nhà máy nhiệt điện điện tự dùng quan Đó điện dùng để chuẩn bị nhiên liệu , vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt , bơm nước tuần hoàn …v.v Điện tự dùng chiếm khoảng từ (5-8)% tổng điện phát toàn nhà máy Điện tự dùng tính theo cơng thức : Std = α SNM (0,4 + 0,6 S NM (t) ) (MVA) (1-3) S NM Trong đó: α : Là phần lượng điện sản xuất nhà máy dùng cho tự dùng , yêu cầu thiết kế lấy α = 8% SNM : Là tổng công suất lắp đặt nhà máy SNM(t) : Là tổng công suất phát nhà máy thời điểm t SNM = PNMmax cosϕ NM = 400 =470,59(MVA) 0,85 Tính tốn theo (1-3): Trong khoảng thời gian từ 0-8(h) 329,41 ) = 30,87(MVA) 470,59 Tính tốn tương tự cho khoảng thời gian lại ta có bảng: STD= 0,08 470,59 (0,4 + 0,6 Thời gian STD(t) 0-8 30,87 8-12 34,26 12-14 37,65 14-20 35,39 20-24 33,13 Đồ thị quan hệ: Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Pm Bm Bảng dùng để vận hành nhà máy thực tế II Tính tốn cụ thể Dựa vào lý thuyết phương pháp quy hoạch động nêu phần trước nội dung yêu cầu thiết kế đồ án : Xác định chế độ vận hành tối ưu nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy có đặc tính tiêu hao nhiên liệu cho Bảng Bảng 1: P(MW) B1(Tấn/h) B2(Tấn/h) B3(Tấn/h) B4(Tấn/h) 40 28,9 20,3 18,6 20,7 50 30,3 20,5 22,7 23,4 60 32,2 24,6 28,7 27,6 70 37,6 32,4 35,2 35,8 80 43,7 35,3 45,5 40,6 90 48,9 42,7 52,4 48,4 100 57,9 49,6 60,3 54,7 Giải toán tức ta phải xác định công suất phân bố tối ưu cho tổ máy P1 , P2 , P3 , P4 cho chi phí nhiên liệu tổng B1,2,3,4 = B1(P1) + B2(P2) + B3(P3) + B4(P4) nhỏ , đồng thời phải thoả mãn ràng buộc 40 < P < 100 (i = ; ; ; 4) 2.1 Xây dựng đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị tồn nhà máy Ta bắt đầu trình thuận nhằm chuẩn bị lời giải tối ưu có điều kiện ứng với số lượng tổ máy khác lượng công suất tổng thay đổi phạm vi cơng suất phát nhà máy Để lập đặc tính tiêu hao nhiên liệu tối ưu nhà máy từ đặc tính tiêu hao nhiên liệu cuả tổ máy mà ta xét tổ máy số ta lập đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị cho cho tổ máy , sau từ đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị tổ máy 1và ta lập đặc tính tiêu hao nhiên Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 101 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN liệu đẳng trị cho tổ máy , , , cuối ta lập đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị cho tổ máy + Tìm đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị cho tổ máy 1và : Giả sử tổ máy cần phải phát công suất Pi , Pj thay cho thay đổi phạm vi phát tổ máy tức từ Pjmin = P1min + P2min = 40 + 40 = 80 (MW) đến Pjmax = P1max + P2max = 100 +100 = 200 (MW) với bậc công suất ΔP = 10 (MW) Ứng giá trị Pi ta xác định tổ hợp khác P1 P2 , đồng thời ta xác định chi phí nhiên liệu tổng tương ứng tổ máy B1 + B2 Qua ta tìm giá trị chi phí nhiên liệu tổng nhỏ Quá trình kết tính tốn thể Bảng , bảng giá trị chi phí nhiên liệu nhỏ tương ứng vơí Pj ô tô màu Bảng Pj = 80 (MW) Pj = 90 (MW) Pj = 100 (MW) Pj = 110 (MW) Pj = 120 (MW) Pj = 130 (MW) Pj = 140 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 BΣ P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 Sinh viên thực 40 40 49,2 40 50 49,4 40 60 53,5 40 70 61,3 40 80 64,2 40 90 71,6 40 : 50 40 50,6 50 50 50,8 50 60 54,9 50 70 62,7 50 80 65,6 50 60 40 56,8 60 50 52,7 60 60 56,8 60 70 64,6 60 70 40 57,9 70 50 62,2 70 60 62,2 70 80 40 64,0 80 50 64,2 80 90 40 69,2 90 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 100 102 Đồ án tốt nhgiệp (MW) Pj = 150 (MW) Pj = 160 (MW) Pj = 170 (MW) Pj = 180 (MW) Pj = 190 (MW) Pj = 200 (MW) : P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 P1 P2 B1,2 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 100 90 78,5 73,0 50 60 100 90 79,9 74,9 60 70 100 90 81,8 80,3 70 80 100 90 87,2 86,4 80 90 100 90 93,3 91,6 90 100 100 90 8,5 100,6 100 100 107,5 80 67,5 70 80 72,9 80 80 79,0 90 80 84,2 100 80 93,2 70 70,0 80 70 76,1 90 70 81,3 100 70 90,3 60 68,3 90 60 73,5 100 60 82,5 50 69,4 100 50 78,4 40 78,2 Từ giá trị tô màu Bảng ta lập đặc tính miêu tả đặc tính tiêu hao nhiên liệu tổ máy 1và Bảng 3: Pj B1,2 Pj B1,2min 80 49,2 150 72,9 90 49,4 160 79,0 100 50,8 170 84,2 110 52,7 180 91,6 120 56,8 190 98,5 130 62,2 200 107,5 140 67,5 + Tìm đặc tính tiêu hao nhiên liệu cho tổ máy 1,2,3 : Cho Pj thay đổi từ Pjmin = P1min + P2min + P3min = 40 + 40 +40 =120 (MW) đến Pjmax = P1max + P2max + P3max = 100 + 100 + 100 = 300 (MW), với bậc công suất ΔP = 10 (MW) Ứng giá trị Pi ta xác định tổ hợp khác P1,2 P3 , đồng thời ta xác định chi phí nhiên liệu tổng tương ứng tổ Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 103 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN máy làB1,2min + B3 Qua ta tìm giá trị chi phí nhiên liệu tổng nhỏ nhất, thể dạng phương trình đại số : B1,2,3min = Min [ B3(P3) + B1,2min (Pj – P3)] Trong : B3(P3) : Là chi phí tiêu hao nhiên liệu tổ máy , có giá trị lấy từ Bảng B1,2min (Pj – P3) : Là chi phí tiêu hao nhiên liệu tổ máy , có giá trị lấy từ Bảng Q trình kết tính tốn thể Bảng , bảng giá trị chi phí nhiên liệu nhỏ tương ứng vơí Pj tơ màu Bảng : Pj = 120 (MW) Pj = 130 (MW) Pj = 140 (MW) Pj = 150 (MW) Pj = 160 (MW) Pj = 170 (MW) Pj = 180 (MW) P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 Sinh viên thực 40 80 67,8 40 90 68,0 40 100 69,4 40 110 71,3 40 120 75,4 40 130 80,8 40 140 86,1 : 50 80 71,9 50 90 72,1 50 100 73,5 50 110 75,4 50 120 79,5 50 130 84,9 60 80 77,9 60 90 78,1 60 100 79,5 60 110 81,8 60 120 85,5 70 80 84,4 70 90 84,6 70 100 86,0 70 110 87,9 80 80 94,7 80 90 94,9 80 100 96,3 90 80 101,6 90 100 90 80 101,8 109,5 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 104 Đồ án tốt nhgiệp Pj = 190 (MW) Pj = 200 (MW) Pj = 210 (MW) Pj = 220 (MW) Pj = 230 (MW) Pj = 240 (MW) Pj = 250 (MW) Pj = 260 (MW) Pj = 270 (MW) Pj = 280 (MW) Pj = 290 (MW) Pj = 300 (MW) : P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 P3 P1,2 B1,2,3 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 40 150 91,5 40 160 97,6 40 170 102,8 40 180 110,2 40 190 117,1 40 200 125,8 50 200 130,2 60 200 136,2 70 200 142,7 80 200 153,0 90 100 159,9 100 200 167,8 50 140 90,2 50 150 95,6 50 160 101,7 50 170 106,9 50 180 114,3 50 190 121,2 60 190 127,2 70 190 133,7 80 190 144,0 90 190 150,9 100 90 158,8 60 130 90,9 60 140 96,2 60 150 101,6 60 160 107,7 60 170 112,9 60 180 120,3 70 180 126,8 80 180 137,1 90 180 144,0 100 180 151,9 70 120 92,0 70 130 97,4 70 140 102,7 70 150 108,1 70 160 114,2 70 170 119,4 80 170 129,7 90 170 136,6 100 170 80 110 98,2 80 120 102,3 80 130 107,7 80 140 113,0 80 150 118,4 80 160 124,5 90 160 131,4 100 160 139,3 90 100 103,2 90 110 105,1 90 120 109,2 90 130 114,6 90 140 119,9 90 150 125,3 100 150 133,2 100 90 109,7 100 100 111,1 100 110 113,0 100 120 117,1 100 130 122,5 100 140 127,8 Tổng hợp giá trị ô tơ màu ta có bảng miêu tả đặc tiêu hao nhiên liệu đẳng trị tổ máy 1,2,3 Bảng : Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 105 Đồ án tốt nhgiệp Pj B1,2,3min Pj B1,2,3min Pj B1,2,3min : 120 67,8 190 90,2 260 133,7 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 130 68,0 200 95,6 270 142,7 140 69,4 210 101,6 280 150,9 150 71,3 220 106,9 290 158,8 160 75,4 230 112,9 300 167,8 170 79,5 240 119,4 180 84,9 250 126,8 + Tìm đặc tính tiêu hao nhiên liệu cho tổ máy 1,2,3,4 : Cho Pj thay đổi từ Pjmin = P1min + P2min + P3min + P3min = 40 + 40 + 40 +40 =160 (MW) đến Pjmax = P1max + P2max + P3max + P4max = 100 + 100 + 100 +100 = 400 (MW), với bậc công suất ΔP = 10 (MW) Ứng giá trị Pi ta xác định tổ hợp khác P1,2,3 P4 đồng thời ta xác định chi phí nhiên liệu tổng tương ứng tổ máy B1,2,3min + B4 Qua ta tìm giá trị chi phí nhiên liệu tổng nhỏ nhất, thể dạng phương trình đại số : B1,2,3,4min = Min [ B4(P4) + B1,2,3min (Pj – P4)] Trong : B4(P4) từ B1,2,3 : Là chi phí tiêu hao nhiên liệu tổ máy , có giá trị lấy Bảng (Pj – P4) : Là chi phí tiêu hao nhiên liệu tổ máy 1, ,3 , có giá trị lấy từ Bảng Quá trình kết tính tốn thể Bảng , bảng giá trị chi phí nhiên liệu nhỏ tương ứng vơí Pj ô tô màu Bảng : Pj = 160 P4 P1,2,3 Sinh viên thực 40 120 : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 106 Đồ án tốt nhgiệp (MW) B1,2,3, Pj = 170 : P4 P1,2,3 B1,2,3, THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 88,5 (MW) 40 130 88,7 50 120 91,2 40 140 90,1 50 130 91,4 60 120 95,4 40 1500 92,0 50 140 92,8 60 130 95,6 70 120 103,6 40 160 96,1 50 150 94,7 60 140 97,0 70 80 130 120 103,8 108,4 P4 40 P1,2,3 170 B1,2,3, 100,2 50 160 98,8 60 150 98,9 70 80 140 130 105,2 108,6 Pj = 180 (MW) P4 P1,2,3 B1,2,3, Pj = 190 (MW) P4 P1,2,3 B1,2,3, Pj = 200 (MW) P4 P1,2,3 B1,2,3, Pj = 210 (MW) Pj = 220 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 180 170 160 150 140 130 120 B1,2,3, 105,6 102,9 103,0 107,1 110,0 116,4 122,5 Pj = 230 (MW) 40 50 60 70 80 90 100 P4 P1,2,3 190 180 170 160 150 140 130 B1,2,3, 110,9 108,3 107,1 111,2 111,9 117,8 112,7 Pj = 240 (MW) 40 50 60 70 80 90 100 P4 P1,2,3 200 190 180 170 160 150 140 B1,2,3, 116,3 119,0 112,5 115,3 116,0 119,7 124,1 Pj = 250 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 210 200 190 180 170 160 150 B1,2,3, 122,3 119,0 117,8 120,7 120,1 123,8 126,0 Pj = 260 P4 P1,2,3 Sinh viên thực 40 220 50 210 : 60 200 70 190 80 180 90 170 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 100 160 107 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN (MW) B1,2,3, 127,6 125,0 123,2 126,0 125,5 127,9 130,1 Pj = 270 P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 230 220 210 200 190 180 170 B1,2,3, 133,6 130,3 129,2 131,4 130,8 133,3 134,2 (MW) Pj = 280 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 240 230 220 210 200 190 180 B1,2,3, 140,1 136,3 134,5 137,4 136,2 138,6 139,6 Pj = 290 (MW) 40 50 60 70 80 90 100 P4 P1,2,3 250 240 230 220 210 200 190 B1,2,3, 147,5 142,8 140,5 142,7 142,2 144,0 144,9 Pj = 300 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 260 250 240 230 220 210 200 B1,2,3, 154,4 150,2 147,0 148,7 147,5 150,0 150,3 Pj = 310 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 270 260 250 240 230 220 210 B1,2,3, 162,4 157,1 154,4 155,2 153,5 155,3 156,3 Pj = 320 (MW) P4 40 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 280 270 260 250 240 230 220 B1,2,3, 171,6 166,1 161,3 162,6 160,0 161,3 161,6 Pj = 330 (MW) 40 50 60 70 80 90 100 P4 P1,2,3 290 280 270 260 250 240 230 B1,2,3, 179,5 174,3 170,3 169,5 167,4 167,8 167,6 Pj = 340 (MW) 40 50 60 70 80 90 100 P4 P1,2,3 300 290 280 270 260 250 240 B1,2,3, 188,5 182,2 178,5 178,5 174,3 175,2 174,1 Pj = 350 (MW) P4 50 60 70 80 90 100 P1,2,3 300 290 280 270 260 250 B1,2,3, 191,2 186,4 186,7 183,3 182,1 181,5 Pj = 360 P4 P1,2,3 Sinh viên thực 60 300 70 290 : 80 280 90 270 100 260 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 108 Đồ án tốt nhgiệp (MW) : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN B1,2,3, 195,4 194,6 191,5 191,1 188,4 Pj = 370 (MW) P4 70 80 90 100 P1,2,3 300 290 280 270 B1,2,3, 203,6 199,4 199,3 197,4 Pj = 380 (MW) P4 80 90 100 P1,2,3 300 290 280 B1,2,3, 208,4 207,2 205,6 Pj = 390 (MW) 90 100 P4 P1,2,3 300 290 B1,2,3, 216,2 213,5 Pj = 400 (MW) P4 100 P1,2,3 300 B1,2,3, 222,5 Từ giá trị tô màu Bảng ta lập đặc tính miêu tả đặc tính tiêu hao nhiên liệu tổ máy Bảng 7: Pj B1,2,3,4min Pj B1,2,3,4min Pj B1,2,3,4min Pj B1,2,3,4min 160 88,5 230 107,1 300 147,0 370 197,4 170 88,7 240 112,5 310 153,5 380 205,6 180 90,1 250 117,8 320 160,0 390 213,5 190 92,0 260 123,2 330 167,4 400 222,5 200 94,7 270 129,2 340 171,1 210 98,8 280 134,5 350 181,5 220 102,9 290 140,5 360 188,4 Đồ thị : bΣ (Tấn / h) 220 200 180 160 140 120 Sinh viên thực100 80 : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 109 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 2.2 Thiết lập bảng phân bố tối ưu công suất tổ máy Đây q trình ngược mà phần lý thuyết giới thiệu , kết qủa thể Bảng Bảng thiết lập sau : Cột Pj công suất phát tổng nhà máy thay đổi từ Pjmin = 160(MW) đến Pjmax = 400 (MW) Ứng với Pj theo Bảng ta biết chi phí nhiên liệu tổng nhà máy , đồng thời biết công suất phát tối ưu tổ máy P4tư tổng công suất phát tối ưu tổ máy 1,2,3 P1,2,3tư Tiếp theo với lượng công suất P1,2,3tư vừa xác định bước trên, dựa vào Bảng ta tra lượng công suất phát tối ưu tổ máy P3tư tổng công suất phát tối ưu tổ máy 1,2 P1,2tư Cuối với lượng công suất P1,2tư , từ bảng ta tra lượng công suất phát tối ưu tổ máy tổ máy P1tư P2tư Bảng 8: Pj (MW) 160 170 180 190 200 210 Công suất tối ưu tổ máy P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 40 40 40 40 40 50 40 40 50 50 40 40 60 50 40 40 60 50 40 50 60 60 40 50 Sinh viên thực : B1,2,3,4 (Tấn/h) 88,5 88,7 90,1 92,0 94,7 98,8 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 110 Đồ án tốt nhgiệp 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 60 60 70 60 70 70 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 100 60 60 60 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 90 100 100 100 100 100 50 50 50 50 50 60 50 60 70 60 70 60 70 70 70 80 90 100 100 50 60 60 60 60 60 60 60 60 80 80 100 100 100 100 100 100 100 100 102,9 107,1 112,5 117,8 123,2 129,2 134,5 140,5 147,0 153,5 160,0 167,4 174,1 181,5 188,4 198,7 205,6 213,5 222,5 2.3 Xác định chế độ vận hành tối ưu nhà máy ứng với biểu đồ công suất cho , xác định chi phí nhiên liệu tổng Biểu đồ công suất công suất phát tổng ngày cho theo bảng : Bảng 9: 0−8 70 280 Thời gian (h) P (%) P (MW) − 12 85 340 12 − 14 100 400 14 − 20 90 360 20 − 24 80 320 Dựa vào Bảng ta đưa phương thức vận hành cho nhà máy theo theo bảng sau : Bảng 10: Giờ (h) Pj (MW) 280 280 280 Công suất tối ưu tổ máy P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 90 80 50 60 90 80 50 60 90 80 50 60 Sinh viên thực : B1,2,3,4 (Tấn/h) 134,5 134,5 134,5 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 111 Đồ án tốt nhgiệp 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 : 280 280 280 280 280 340 340 340 340 400 400 360 360 360 360 360 360 320 320 320 320 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 90 90 90 90 90 90 90 90 90 100 100 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 80 80 80 80 80 80 80 80 80 100 100 100 100 100 100 100 100 80 80 80 80 50 50 50 50 50 70 70 70 70 100 100 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 60 60 60 60 60 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 80 80 80 80 134,5 134,5 134,5 134,5 134,5 174,1 174,1 174,1 174,1 222,5 222,5 188,4 188,4 188,4 188,4 188,4 188,4 160,0 160,0 160,0 160,0 * Chi phí nhiên liệu tổng ngày nhà máy : Btư = 134,5 + 174,1 + 222,5 + 188,4 + 160,0 = 3987,8 (Tấn) 2.4 So sánh chi phí nhiên liệu xác định theo chế độ vận hành tối ưu chế độ phân bố công suất Việc so sánh để thấy rõ hiệu kinh tế phân bố tối ưu công suất cho tổ máy Công suất tổ máy chi phí nhiên liệu tổng thể Bảng 11 Bảng 11: Giờ (h) Pj (MW) 280 280 Công suất tối ưu tổ máy P1 (MW) P2 (MW) P3 (MW) P4 (MW) 70 70 70 70 70 70 70 70 Sinh viên thực : B1,2,3,4 (Tấn/h) 141,0 141,0 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 112 Đồ án tốt nhgiệp 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 : 280 280 280 280 280 280 340 340 340 340 400 400 360 360 360 360 360 360 320 320 320 320 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 70 70 70 70 70 70 85 85 85 85 100 100 90 90 90 90 90 90 80 80 80 80 70 70 70 70 70 70 85 85 85 85 100 100 90 90 90 90 90 90 80 80 80 80 70 70 70 70 70 70 85 85 85 85 100 100 90 90 90 90 90 90 80 80 80 80 70 70 70 70 70 70 85 85 85 85 100 100 90 90 90 90 90 90 80 80 80 80 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 179,8 179,8 179,8 179,8 222,5 222,5 192,1 192,1 192,1 192,1 192,1 192,1 165,1 165,1 165,1 165,1 Trong bảng chi phí nhiên liệu tổng B1,2,3,4 tính dựa vào số liệu bảng Riêng từ − 12 phương pháp nội suy tuyến tính để tính chi phí nhiên liệu tiêu hao cho tổ máy, sau tính chi phí nhiên liệu tổng cho nhà máy theo Công thức tính phương pháp nội suy tuyến tính : ΔB ⋅ δP + B B* = ΔP B (Tấn/h) B2 ΔB B* B1 * δP P Sinh viên thực P1 : P P2 ΔP Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 (MW) 113 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Áp dụng với : P1 = 80(MW) ; P* = 85(MW) ; P2 = 90(MW) ; ΔP = 10(MW) Máy : Máy : Máy : Máy : 48,9 − 43,7 ⋅ (85 − 80) + 43,7 = 46,3 (T / h ) 10 42,7 − 35,3 B1* = ⋅ (85 − 80) + 35,3 = 39,0 (T / h ) 10 52,4 − 45,5 B3* = ⋅ (85 − 80) + 45,5 = 50 (T / h ) 10 48,4 − 40,6 B4* = ⋅ (85 − 80) + 40,6 = 44,5 (T / h ) 10 BΣ = 46,3 + 39,0 + 50 + 44,5 = 179,8 (T/h) B1 * = Vậy chi phí nhiên liệu tổng ngày cho phương án phân bố : Bđều = 141 + 179,8 + 2.222,5 + 192,1+ 165,1 = 4105,2 (T/h) Như so với phương án tối ưu chi phí nhiên liệu tổng tăng thêm ΔB = Bđều − Btư = 4105,2 − 3987, = 117,4 (Tấn) ΔB 117,4 ΔB% = ⋅100 = ⋅ 100 = 2,94% B tu 3987,8 Vận hành theo phương án tối ưu hiệu kinh tế tăng lên nhiều Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 114 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình : Thiết kế nhà máy điện nhà máy điện trạm Tác giả : PGS Nguyễn Hữu Khái Giáo trình : Quá trình độ điện tửtong hệ thống điện Tác giả : Nguyễn Phiệt Giáo trình : Ngắn mạch hệ thống điện Tác giả : Richard Roeper Giáo trình : Quá trình độ điện tử hệ thống điện Tác giả : Nguyễn Phiệt Giáo trình : Phần điện nhà máy điện trạm biến áp Tác giả : Trịnh Hùng Thám – Nguyễn Hữu Khái – Đào Quang Thạch Lã Văn Út – Phạm Văn Hoà – Đào Kim Hoa Giáo trình : Tối ưu hố chế độ hệ thống điện Tác giả : PGS.PTS Trần Bách Sinh viên thực : Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K41 115 ... 0 ,14 6 X5 + X7 2 X9 = + Biến đổi tiếp : N1 HT F1 X1F1 Sinh viên thực 0,076 : F1 F1 F F1 F1 X 11 0,0 81 F1 F1 F F1 F F1 1, 2,3,4 Nguyễn Trí Hiệu – LỚP HTĐ - K 41 33 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN... 40 Đồ án tốt nhgiệp : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Biến đổi Y(X1 , X2 , X9 ) thành ∆ hở (X 11 ,X12 ) HT X 11 0 ,10 3 X10 0 ,13 2 X12 0,332 X7 0 ,13 6 N3’ F1 X 11 = X1 + X9 + X12 F2,4 X1 X 0,076... PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN X 11 = ([X //X 10 ) nt X ] // X X 8 ,10 = X X 10 0 ,11 2 0,24 = = 0.0 91 X + X 10 0 ,11 2 + 0,24 X 8,9 ,10 = X 8 ,10 + X = 0,0 91 + 0,0 21 = 0 ,11 2 X 11 = X 8,9 ,10 X 0 ,11 2 0,244