Thiết kế MÔn học nhà MÁY ĐIỆn lời nóI ĐẦU



tải về 0.68 Mb.
trang1/7
Chuyển đổi dữ liệu09.07.2016
Kích0.68 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7


THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN




LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước Việt Nam ta đang trong quá trình phát triển mạnh mẽ trên mọi mặt của đời sống xã hội. Trong quá trình ấy, có phần đóng góp không thể thiếu của ngành Điện với nhiệm vụ phải đảm bảo cung cấp điện đủ và tốt cho khách hàng cả nước. Điện năng được sản xuất ra từ các nhà máy điện để cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Để đáp ứng nhu cầu phụ tải, cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện. Do đó việc nghiên cứu tính toán kinh tế – kĩ thuật trong thiết kế xây dựng nhà máy điện là công việc hết sức cần thiết.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, cùng với những kiến thức chuyên ngành đã được học, em đã được giao thực hiện Đồ án thiết kế môn học Nhà máy điện với nhiệm vụ thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện công suất 240 MW. Đây là cơ hội tốt để em có thể tìm hiểu sâu hơn kiến thức tổng hợp đã được học và cũng là dịp may để em vận dụng chúng vào một bài toán thiết kế cụ thể.
Trong quá trình thiết kế, với sự tận tình giúp đỡ của các thày giáo trong bộ môn và các bạn trong lớp cùng với nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành được bản đồ án này. Tuy nhiên, do trình độ chuyên môn cũng như thời gian hạn hẹp nên bản đồ án không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án này được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cám ơn các thầy trong Bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt là cô Nguyễn Thị Thu và thầy GS.TS Lã Văn Út đã giúp em hoàn thành bản thiết kế đồ án môn học này.

Hà nội, tháng 11 năm 2008

Sinh viên

Lê Trung Dũng

MỤC LỤC


1.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN 5

2.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 5

2..1 Phụ tải cấp điện áp máy phát. 5

2..2 Phụ tải cấp điện áp trung 110kV 6

2..3 Công suất phát của nhà máy. 7

2..4 Phụ tải tự dùng của nhà máy 8

2..5 Công suất phát về hệ thống. 9

3.MỘT SỐ NHẬN XÉT CHUNG 11

I.ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN 13

1. Phương án 1 13

2. Phương án 2 14

3. Phương án 3 15

4. Phương án 4 15

5. Kết luận 16

II.TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 16

1. Phương án 1. 16

1.1. Chọn Máy Biến Áp 17

1.2. Phân Bố Công Suất Cho Các MBA 18

1.3. Kiểm Tra Quá Tải Của Các MBA 18

1.4. Tính Tổn Thất Điện Năng 20

1.5. Tính Dòng Điện Cưỡng Bức Của Các Mạch 22

2. Phương án 2. 24

2.1.1. Chọn máy biến áp 24

2.1.2. Phân Bố Công Suất Cho Các MBA 25

2.1.3. Kiểm Tra Quá Tải Của Các MBA 26

2.1.4. Tính Tổn Thất Điện Năng 28

2.1.5. Tính Dòng Điện Cưỡng Bức Của Các Mạch 30

I.PHƯƠNG ÁN 1 33

1. Xác định điểm ngắn mạch tính toán 33

2. Xác định điện kháng của các phần tử. 34

3. Xác định dòng ngắn mạch. 35

3..1 Ngắn mạch tại N-1 35

3..2 Ngắn mạch tại N-2 37

3..3 Ngắn Mạch Tại N-3 39

3..4 Ngắn mạch tại N-3’ 39

3..5 Ngắn Mạch Tại N-4 41

4. Chọn máy cắt điện. 41

II.PHƯƠNG ÁN 2 42

1. Xác định điểm ngắn mạch tính toán 42

2. Xác định điện kháng của các phần tử. 42

3. Xác định dòng ngắn mạch. 43

3..1 Ngắn mạch tại N-1 43

3..2 Ngắn mạch tại N-2 45

3..3 Ngắn Mạch Tại N-3 47

3..4 Ngắn mạch tại N-3’ 48

3..5 Ngắn Mạch Tại N-4 50

4. Chọn máy cắt điện. 50

I.PHƯƠNG ÁN 1 53

1. Tính vốn đầu tư của thiết bị. 53

1..1 Vốn Đầu Tư Mua Máy Biến Áp 54

1..2 Vốn Đầu Tư Xây Dựng Các Mạch Thiết Bị Phân Phối 54

2. Tính phí tổn vận hành háng năm. 54

3. Chí phí tính toán của phương án: 55

II.PHƯƠNG ÁN 2 55

1. Tính vốn đầu tư của thiết bị. 55

1..1 Vốn Đầu Tư Mua Máy Biến Áp 56

1..2 Vốn Đầu Tư Xây Dựng Các Mạch Thiết Bị Phân Phối 56

2. Tính phí tổn vận hành hang năm. 56

3. Chi phí tính toán của phương án. 57

III.SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 57

1. Kết luận về tính toán kinh tế. 57

2. So sánh về mặt kĩ thuật. 57

3. Kết luận. 57

1.CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY. 58

1..1 Chọn máy cắt điện : 58

1..2 Chọn dao cách ly. 58

2.CHỌN THANH DẪN, THANH GÓP. 59

2.2. Chọn thanh dẫn cứng : 59

2.2.1. Chọn tiết diện thanh dẫn . 59

2.2.2. Kiểm tra ổn định nhiệt khi nhắn mạch: 60

2.2.3. Kiểm tra ổn định động. 60

2.2.4. Chọn sứ đỡ thanh dẫn cứng. 61

2.2.5. Chọn dây dẫn mềm. 62

2.2.6. Chọn tiết diện. 63

2.2.7. Kiểm tra điều kiện vầng quang. 64

2.2.8. Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt 64

3.CHỌN THIẾT BỊ CHO PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG. 68

3.1. Chọn cáp cho phụ tải địa phương. 68

3.2. Chọn kháng điện : 70

3.2.2. Xác định dòng cưỡng bức lớn nhất qua kháng : 70

4.CHỌN CHỐNG SÉT VAN: 73

4.1. Chọn chống sét van cho thanh góp : 73

4.2. Chọn chống sét van cho máy biến áp : 74

4.2.1. Chống sét van cho máy tự ngẫu : 74

4.2.2. Chống sét van cho máy biến áp hai cuộn dây : 74

5.CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP VÀ MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN. 74

5.1. Cấp điện áp 220 kV. 74

5.1.1. Máy biến điện áp: 74

5.1.2. Máy biến dòng điện. 75

5.2. Cấp điện áp 110 kV. 75

5.2.1. Máy biến điện áp: 75

5.2.2. Máy biến dòng điện. 75

5.3. Cấp điện áp máy phát 10,5 kV 76

1.SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TỰ DÙNG 80

2.CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG: 81

2..1 Chọn máy biến áp tự dùng cấp I : 81

2..2 Chọn máy biến áp tự dùng cấp II : 82

3.CHỌN MÁY CẮT 83

3.1. Máy cắt phía cao áp MBA tự dùng : 83

3.2. Máy cắt hạ áp MBA tự dùng : 83



CHƯƠNG I

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN
Cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống điện là rất cần thiết đảm bảo cho hệ thống làm việc ổn định, tin cậy và đảm bảo chất lượng điện năng. Công suất do nhà máy điện phát ra phải cân bằng với công suất yêu cầu của phụ tải. Trong thực tế lượng điện năng luôn thay đổi do vậy người ta phải dùng phương pháp thống kê dự báo lập nên đồ thị phụ tải, nhờ đó định ra phương pháp vận hành tối ưu, chọn sơ đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp ...


  1. CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN

Theo nhiệm vụ thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có công suất 240MW, gồm 4 máy phát điện 4 x 60MW, , Uđm = 10,5kV. Chọn máy phát điện loại có các thông số :


Bảng 1.1

Loại máy phát

Thông số định mức

Điện kháng tương đối

n v/ph

S MVA

P MW

U KV

cos

I KA

X”d

X’d

Xd

TB-60-2

3000

75

60

10,5

0,8

4,125

0,146

0,22

1,691




  1. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

Xuất phát từ đồ thị phụ tải ngày ở các cấp điện áp theo phần trăm công suất tác dụng cực đại Pmax và hệ số công suất cos của phụ tải tương ứng, ta xây dựng được đồ thị phụ tải các cấp điện áp và toàn nhà máy theo công suất biểu kiến.



    1. Phụ tải cấp điện áp máy phát.

Phụ tải cấp điện áp máy phát bao gồm:

3 đường dây kép x 3 MW x 4 km

3 đường dây đơn x 1,2 MW x 3 km

Phụ tải cấp điện áp máy phát có PUFmax= 12,6 MW, cos = 0,8.Ta có:

SUFmax =

Từ đồ thị phụ tải tính theo %Pmax, ta tính được nhu cầu công suất tại từng thời điểm trong ngày:



Kết quả tính toán cho ta bảng cân bằng công suất cấp điện áp máy phát :



bảng 1.2

Thời gian, h
Công suất


0 - 6

6 - 10

10 - 14

14 -18

18 - 24

p, %

65

100

95

80

75

PUF , MW

8,19

12,6

11,97

10,08

9,45

SUF , MVA

10,2375

15,75

14,9625

12,6

11,8125

Đồ thị phụ tải điện áp máy phát:



Hình 1.1


    1. Phụ tải cấp điện áp trung 110kV

Phụ tải cấp điện áp trung bao gồm 1 đường dây kép và 4 đường dây đơn với công suất các mạch như nhau.

Phụ tải cấp điện áp trung có PUTmax= 110MW, cos = 0,8. Suy ra:



Từ đồ thị phụ tải tính theo %Pmax, ta tính được nhu cầu công suất tại từng thời điểm trong ngày:



Kết quả tính toán cho ta bảng cân bằng công suất cấp điện áp máy phát :



bảng 1.3

Thời gian, h
Công suất


0 - 6

6 - 10

10 - 14

14 -18

18 - 24

p, %

75

90

100

85

70

PUT , MW

82,5

99

110

93,5

77

SUT , MVA

103,125

123,75

137,5

116,875

96,25

Đồ thị phụ tải điện áp trung


Hình 1.2


    1. Công suất phát của nhà máy.

Nhiệm vụ thiết kế đã cho nhà máy gồm 4 tổ máy phát nhiệt điện có :

PF = 60 MW, cos = 0,8. Do đó công suất biểu kiến của mỗi tổ máy là :


SF =
Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là:

PNM = 4PF = 4.60 = 240 MW

SNM = 4SF = 4.75 = 300 MW

Từ biểu đồ phát công suất của nhà máy, ta tính được công suất phát ra của nhà máy tại từng thời điểm trong ngày:



Kết quả tính toán cho ta bảng cân bằng công suất phát của nhà máy:



bảng 1.4

Thời gian, h
Công suất


0 – 8

8 – 12

12 – 14

14 -20

20 – 24

p, %

75

100

90

100

75

PNM , MW

180

240

216

240

180

SNM , MVA

225

300

270

300

225

Đồ thị phát công suất của nhà máy:



Hình 1.3


    1. Phụ tải tự dùng của nhà máy

Theo nhiệm vụ thiết kế phụ tải tự dùng của nhà máy chiếm 8% điện năng phát ra của nhà máy. Như vậy lượng tự dùng của nhà máy tại mỗi thời điểm trong ngày:

trong đó:

SNM : công suất đặt của nhà máy, SNM = 300 MVA

Hệ số tự dùng nhà máy:

Kết quả tính toán cho ta bảng cân bằng công suất tự dùng của nhà máy:

bảng 1.5

Thời gian, h
Công suất


0 – 8

8 – 12

12 – 14

14 -20

20 – 24

SNM , MVA

225

300

270

300

225

STD , MVA

20.4

24

22.56

24

20.4

Đồ thị phụ tải tự dùng:



Hình 1.4


    1. Công suất phát về hệ thống.

Nhà máy phát công suất lên hệ thống qua 2 lộ đường dây 220kV, chiều dài mỗi lộ 90km.

Công suất phát về hệ thống được xác định bằng biểu thức:



trong đó:



: công suất đặt của toàn nhà máy.

Dựa vào các kết quả tính toán trước ta tính được công suất phát về hệ thống của nhà máy tại từng thời điểm trong ngày.



Kết quả tính ở trong bảng 1.6

bảng 1.6

Thời gian, h

0 – 6

6 – 8

8 - 10

10 - 12

12 - 14

14 - 18

18 - 20

20 - 24

SNM , MVA

225

225

300

300

270

300

300

225

SUF , MVA

10,2375

15,75

15,75

14,9625

14,9625

12,6

11,8125

11,8125

SUT , MVA

103,125

123,75

123,75

137,5

137,5

116,875

96,25

96,25

STD , MVA

20,4

20,4

24

24

22,56

24

24

20,4

SVHT , MVA

91,2375

65,1

136,5

123,5375

94,9775

146,525

167,9375

96,5375

Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy:



Hình 1.5



  1. MỘT SỐ NHẬN XÉT CHUNG




  • Về tính chất phụ tải ở các cấp điện áp:

Ta thấy phụ tải phân bố không đều ở các cấp điện áp:

SUFmax = 15,75 MVA

SUTmax = 137,5 MVA


Phụ tải ở cấp điện áp máy phát nhỏ hơn 15% công suất của một tổ máy.

Nhà máy không có phụ tải ở cấp điện áp cao.

Nhà máy có đủ khả năng cung cấp cho phụ tải ở các cấp điện áp.


  • Về vai trò của nhà máy đối với hệ thống:

Công suất đặt của nhà máy: 4 x 60MW

Công suất hệ thống (không kể nhà máy đang thiết kế): SHT=3200 MVA

Dự trữ công suất hệ thống là 10%, tức: SDT= 0,1.SHT=320 MVA

Công suất cực đại nhà máy phát lên hệ thống là: SVHTmax=167,9375 MVA tức là chiếm công suất dự trữ quay của hệ thống và chiếm công suất toàn hệ thống.




  • Khả năng phát triển của nhà máy trong tương lai

Nhà máy có khả năng mở rộng trong tương lai và tăng lượng công suất phát về hệ thống và đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải.
CHƯƠNG II

CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN

Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những khâu quan trọng nhất trong việc tính toán thiết kế nhà máy điện. Các phương án đề xuất phải đảm bảo cung cấp điện liên tục, tin cậy cho các phụ tải, thể hiện được tính khả thi và tính kinh tế.


  1. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN

Từ kết quả tính toán ở chương I ta có một số nhận xét sau:



  • Đây là nhà máy nhiệt điện, phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ hơn 15% công suất của nhà máy điện, nên không dùng thanh góp điện áp máy phát. Phụ tải tự dùng lấy từ đầu cực máy phát.

  • Do các cấp điện 220kV và 110kV đều có trung tính nối đất trực tiếp, mặt khác hệ số có lợi  = 0,5 nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc giữa các cấp điện áp vừa để phát công suất lên hệ thống.

  • STmax = 137,5 MVA, STmax = 96,25 MVA mà SFđm = 75 MVA, cho nên ghép 1 đến 2 bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây bên trung áp.

Với các nhận xét trên ta có các phương án nối điện cho nhà máy như sau:

  1. Phương án 1





  • Nhận xét:

Phương án này có hai bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp điện áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải 110kV. Hai bộ máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ thống, vừa truyền tải công suất thừa hoặc thiếu cho phía 110kV.

Phụ tải địa phương UF được cung cấp điện qua hai máy biến áp nối với hai cực máy phát điện F1, F2.



Ưu điểm:

- Số lượng và chủng loại máy biến áp ít, các máy biến áp 110kV có giá thành hạ hơn giá máy biến áp 220kV.

- Vận hành đơn giản, linh hoạt đảm bảo cung cấp điện liên tục.

Nhược điểm:

- Tổn thất công suất lớn khi STmin.



  1. Phương án 2



  • Nhận xét:

Phương án 2 khác với phương án 1 ở chỗ chỉ có một bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp 110 kV. Như vậy ở phía thanh góp 220 kV có đấu thêm một bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây.

Phụ tải địa phương UF được cung cấp điện qua hai máy biến áp nối với hai cực máy phát điện F1, F2.



Ưu điểm:

- Công suất truyền tải từ cao sang trung qua máy biến áp tự ngẫu nhỏ nên tổn thất công suất nhỏ.

- Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục

- Vận hành đơn giản



Nhược điểm:

- Có một bộ máy phát điện - máy biến áp bên cao nên đắt tiền hơn.



  1. Phương án 3




  • Nhận xét:

Nhà máy dùng bốn bộ máy phát- máy biến áp: hai bộ nối với thanh góp 220kV, hai bộ nối với thanh góp 110kV. Dùng hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giưa thanh góp UC và thanh góp UT đồng thời để cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát UF .

Ưu điểm:

- Cũng đảm bảo cung cấp điện liên tục



Nhược điểm:

- Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng thời trong quá trình vận hành xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn.

- Khi sự cố bộ bên trung thì máy biến áp tự ngẫu chịu tải qua cuộn dây chung lớn so với công suất của nó.


  1. Phương án 4





  • Nhận xét

Nhà máy dùng bốn bộ máy phát – máy biến áp nối vào thanh góp 110kV và dùng hai máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp và cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát.

Ưu điểm:

- Đảm bảo cung cấp điện liên tục

- Do tất cả các máy biến áp đều nối về phía 110kV nên giảm được vốn đầu tư so với phương án 1.

Nhược điểm:

- Do tất cả các máy biến áp đều nối vào phía 220kV, nên để đảm bảo cung cấp điện cho phía 110 kV công suất của máy biến áp tự ngẫu có thể phải lớn hơn so với các phương án khác. Khi có ngắn mạch xẩy ra ở thanh góp hệ thống thì dòng điện ngắn mạch lớn gây nguy hiểm cho thiết bị.

- Tổn thất công suất lớn.


  1. Kết luận

Qua 4 phương án đã được đưa ra ở trên ta có nhận xét rằng 2 phương án 1 và 2 đơn giản và kinh tế hơn so với các phương án còn lại. Hơn nữa, nó vẫn đảm bảo cung cấp điện liên tục; an toàn cho các phụ tải và thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật. Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1 và phương án 2 để tính toán kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy điện.


  1. TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN

    1. Phương án 1.




    1. Chọn Máy Biến Áp

  • Chọn MBA 2 cuộn dây B3, B4

Máy biến áp hai dây quấn B3, B4 được chọn theo điều kiện:

Các máy phát F3 và F4 có công suất phát định mức:

SF3dm = SF4dm = SFdm = 75 MVA

Do đó ta có thể chọn được MBA B3 và B4 có các thông số kĩ thuật:



: nonghocbucket -> UploadDocument server07 id50526 114188
UploadDocument server07 id50526 114188 -> Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Khoa Dầu Khí Lời mở đầu
UploadDocument server07 id50526 114188 -> MỤc lục mở ĐẦU 10 Xuất xứ của dự án 10
UploadDocument server07 id50526 114188 -> ĐỀ TÀi ngân hàng trung ưƠng trưỜng trung cấp kt-cn đÔng nam
UploadDocument server07 id50526 114188 -> Seminar staphylococcus aureus và những đIỀu cần biếT
UploadDocument server07 id50526 114188 -> Bài thảo luận Đánh giá chất lượng sản phẩm dầu thực vật Môn Phân Tích Thực Phẩm Nhóm 2 : Hoàng – Hùng Hiếu Hồng
UploadDocument server07 id50526 114188 -> Luận văn tốt nghiệp gvhd: pgs. Ts nguyền Ngọc Huyền MỤc lục danh mục các chữ viết tắT
UploadDocument server07 id50526 114188 -> Mục lục Tổng quan về thịt
UploadDocument server07 id50526 114188 -> Gvhd: Nguyễn Minh Hùng Đề tài: Tìm Hiểu & Nghiên Cứu cpu
UploadDocument server07 id50526 114188 -> MỤc lục phầN 1 20 MỞ ĐẦU 20 chưƠng 1 21 giới thiệu chung về ĐỒ ÁN 21 Chương 1 nêu ra tính cấp thiết của đồ án, từ đó xác định mục tiêu và phạm VI nghiên cứu, xác định các phương pháp, công cụ cần sử dụng tới khi làm đồ án


  1   2   3   4   5   6   7


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương