Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chương 1 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 1.1.CHọN MáY PHáT ĐIệN Nhà máy nhiệt điện gồm 5 tổ máy , mỗi tổ máy có công suất 60MW ,căn cứ vào nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải địa phương đồng thời để thuân tiện cho vận hành và sửa chữa .Chọn máy phát điện đồng bộ Turbin hơi TB φ - 60-2 có các thông số kỹ thuật sau : Bảng 1- 1 Loại máy phát Thông số định mức Điện kháng tính toán n(v/ph) S (MVA) P (MW) U (kV) cos ϕ I (kA) X d ” X d ’ X d TBễ 60-2 3000 75 60 10,5 0,8 4,125 0,146 0,22 1,69 1.2 TíNH TOáN PHụ TảI Và CÂN BằNG CÔNG SUấT Công suất phụ tải được tính vào từng khoảng thời gian cụ thể tương ứng với từng cấp điện áp Công suất được tính theo biểu thức sau max )%.()( PtPtP = (1.1) ϕ cos )( )( tP tS = (1.2) 1 Trang 1 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Trong đó )(tP - công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t [MW] )(tS - công suất toàn phần của phụ tải tại thời điểm t [MVA] )%(tP - phần trăm công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t [%] 1.Tính toán phụ tải điện áp máy phát Phụ tải cấp điện áp máy phát P max = 12MW , ϕ cos =0,85 gồm 4 đường dây kép ( 3MW × 2km) áp dụng công thức (1.1) , (1.2) Công suất trong khoảng thời gian 80 ÷ MWPtPtP 8,712%.65)%.()( max === ( ) MVA tP tS 176,9 85,0 8,7 cos )( === ϕ Tính toán tương tự kết quả ghi trong bảng sau Bảng 1-2 CS t (h) 0 ÷ 8 8 ÷ 14 14 ÷ 20 20 ÷ 24 P uF % 65 90 100 70 P uF (MW) 7,80 10,80 12,00 8,40 S uF (MVA) 9,176 12,706 14,118 9,882 2 Trang 2 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Căn cứ vào số liệu trên vẽ được đồ thị phụ tải sau 9 15 14 13 12 11 10 24 20 16 12 8 4 0 S uF (MVA) t(h) 9,176 12,706 14,118 9,882 2.Tính toán phụ tải điện áp trung 110kV Thông số phụ tải cấp điện áp trung P max = 140MW , ϕ cos =0,86 gồm 2 đường dây kép áp dụng công thức (1.1) , (1.2) Công suất trong khoảng thời gian 70 ÷ 3 Trang 3 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện MWPtPtP 98140%.70)%.()( max === MVA tP tS 95,113 86,0 98 cos )( )( === ϕ Tính toán tương tự kết quả ghi trong bảng sau Bảng 1-3 CS t (h) 0 ÷ 7 7 ÷ 14 14 ÷ 20 20 ÷ 24 P T % 70 90 100 80 P T (MW) 98 126 140 112 S ptT (MVA) 113,95 146,51 162,79 130,23 Căn cứ vào số liệu trên vẽ được đồ thị phụ tải sau t(h) S ptT ( MVA ) 7 0 4 8 12 16 20 24 120 130 4 Trang 4 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện 140 150 160 170 110 113,95 146,51 162,79 130,23 3.Tính công suất phát của nhà máy Thông sô công suất của nhà máy P max = 4X75 = 300MW , ϕ cos =0,8 áp dụng công thức (1.1) , (1.2) Công suất phát của nhà máy trong khoảng thời gian 70 ÷ MWPtPtP 210300%.70)%.()( max === MVA tP tS 5,262 8,0 210 cos )( )( === ϕ Tính toán tương tự trong các khoảng thời gian còn lại kết quả ghi trong bảng sau Bảng 1-4 CS t (h) 0 ÷ 7 7 ÷ 14 14 ÷ 20 20 ÷ 24 P NM % 70 80 100 70 P NM (MW) 210 240 300 210 5 Trang 5 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện S NM (MVA) 262,5 300 375 262,5 Căn cứ vào số liệu trên vẽ được đồ thị phụ tải sau 262,5 250 375 350 325 300 275 24 20 16 12 8 4 0 7 S NM (MVA) t (h) 300 375 262,5 6 Trang 6 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện 4.Tính công suất tự dùng của nhà máy Công suất tự dùng của nhà máy được tính theo công thức sau max max ). )( .6,04,0.( NM NM NM TD S S tS S += α Trong đó : α - phần trăm lượng điện tự dùng của nhà máy ( α = 8%) maxNM S - công suất phát lớn nhất của nhà máy ( max S = 375MVA) Công suất tự dùng của nhà máy trong khoảng thời gian 70 ÷ ) )( .6,04,0.( maxNM NM TD S tS S += α . maxNM S = 8%.(0,4+0,6.0,7).375 =24,6MVA Tính toán tương tự trong các khoảng thời gian còn lại kết quả ghi trong bảng sau Bảng 1-5 CS t (h) 0 ÷ 7 7 ÷ 14 14 ÷ 20 20 ÷ 24 NM S (MVA) 262,5 300 375 262,5 S TD (MVA) 24,6 26,4 30,0 24,6 Căn cứ vào số liệu trên vẽ được đồ thị phụ tải sau 7 Trang 7 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện t(h) S TD (MVA) 7 0 4 8 12 16 20 24 24 26 28 30 20 22 24,6 26,4 30 24,6 5.Công suất phát vào hệ thống Công suất phát vào hệ thống (HT) )( TTDuFNMHT SSSSS ++−= Công suất phát vào hệ thống trong khoảng thời gian 70 ÷ )( TTDUFNMHT SSSSS ++−= = 262,5 – (9,176 + 24,6 + 113,95) = 114,774MVA Tính toán tương tự trong các khoảng thời gian còn lại ,kết quả ghi trong bảng sau 8 Trang 8 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Bảng 1-6 CS t(h) 0 ÷ 7 7 ÷ 8 8 ÷ 14 14 ÷ 20 20 ÷ 24 HT S (MVA) 114,774 117,914 114,384 168,092 97,288 Bảng tổng kết thông số phụ tải CS t(h) 0 ÷ 7 7 ÷ 8 8 ÷ 14 14 ÷ 20 20 ÷ 24 )(MVAS NM 262,5 300 300 375 262,5 )(MVAS uF 9,176 9,176 12,706 14,118 9,882 )(MVAS T 113,95 146,51 146,51 162,79 130,23 )(MVAS td 24,6 26,4 26,4 30,0 24,6 )(MVAS HT 114,774 117,914 114,384 168,092 97,788 Nhận xét + Công suất nhà máy cung cấp cho phụ tải bên trung MVAS T 79,162 max = ; MVAS T 95,113 min = chiếm một tỉ lệ không lớn so với công suất phát của nhà máy do đo lượng công suất phát lên hệ thống là khá lớn MVAS HT 092,168 max = ; MVAS HT 788,97 min = lượng công suất nhà máy cung cấp cho hệ thống chiếm một tỷ lệ lớn nhất là 10,5% do đó vai trò của nhà máy là khá quan trọng trong hệ thống trong mọi chế độ nhà máy luôn đảm bảo cung cấp đầy đủ công suất cho cấp điện áp này 9 Trang 9 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chương 2 Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy Trong quá trình chọn sơ bộ sơ đồ cần bảo đảm những nguyên tắc sau  Khi 2 1 S uF > 15% S Fdm thì bắt buộcphải có thanh góp điện áp máy phát  Khi liên kết hai hệ thống trung tính trực tiếp nối đất phải dùng máy biến áp tự ngẫu  Công suất bộ máy phát điện – máy biến áp không được lớn hơn công suất dự trữ quay của hệ thống Căn cứ vào các yêu cầu trên và thông số bài cho ta có thể tiến hành phân tích sơ bộ như sau  Thanh góp điện áp máy phát 2 1 .S UFmax = 2 1 .14,12=7,06VA 15%. S Fdm =15%.75=11,25MVA Từ kết quả trên nhận thấy không cần thanh góp điện máy phát 10 Trang 10 [...]... Dòng điện cưỡng bức phía đầu cực máy phát điện I cbMF = 1,05 SF 75 = 1,05 = 4 ,33 kA 3. U dm 3. 10,5 Mạng điện 220kV 110kV 10kV I cb (kA) 0,441 0,427 4 ,33 2.2 Phương án 2 110kV 220kV F4 F1 F3 F2 B2 B3 B1 B4 32 Trang 32 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện SHT.max = 168,092MVA SHT.min = 97,788MVA SptT.max = 162,79MVA SptT.min = 1 13, 95MVA B2 B5 F5 TD+ĐP TD+ĐP TD TD TD HT 1.Chọn máy biến áp a.Máy... biến áp hai cuộn dây ( I cb2 ) = 1,05 SF 75 = 1,05 = 0,413kA 3. U dm 3. 110 + Dòng cưỡng bức qua phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu tự ngẫu ( I cb3) = ST max 46,895 = = 0,246kA 3. U dm 3. 110 Vậy dòng cưỡng bức phía hệ thống 110kV là ( ( ( ( I cb110kV ) = max{ I cb1) ; I cb2 ) ; I cb3) } = max{ 0,427;0,4 13; 0,246} = 0,427kA 31 Trang 31 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện  Mạch hạ áp 10,5kV.. .Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện  Điện áp bên cao 220kV , trung110kV có trung tính trực tiếp nối đất do đó sẽ dùng hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa hai hệ thống (đảm bảo yêu cầu cung cấp điện cho bên trung và có lợi về tổn thất ) 2.1 - đề xuất phương án – chọn sơ bộ A Phương án 1 110kV 220kV F4 F1 F3 F2 B2 B3 B1 B4 t B5 F5 TD+ĐP TD+ĐP 11 Trang 11 Đồ án tốt nghiềp... + 32 0.  .8760 = 3. 005MWh  80    + MBA hai dây quấn 110kV ∆A110 2   69   = 70 + 31 0.  .8760 = 2. 633 ,4 MWh  80    + Tổng tổn thất điện năng trong MBA hai cuộn dây ∆Adq = 2.∆A110 + ∆A220 = 2.2 633 ,4 + 30 05 = 8271,8MWh Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu được tính theo công thức sau 28 Trang 28 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện. .. Trang 15 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện F3 F2 B2 B3 B1 B4 SHTmax =168,092MVA SHTmin = 97,788MVA SptTmax =162,79MVA SptTmin =1 13, 95MVA B5 F5 TD+ĐP TD+ĐP TD TD TD HT 2 Chọn máy biến áp a.Máy biến áp hai cuộn dây Công suất của máy biến áp hai cuộn dây nối theo sơ đồ bộ với máy phát được chọn theo S 2 dqdm ≥ S Fdm = 75MVA công thức sau : 16 Trang 16 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện. .. Tổng tổn thất điện năng của hai máy biến áp tự ngẫu ∆AΣTN = 1288 ,31 .2 = 2576,62 MWh  Tổn thất điện năng hàng năm cho phương án 1 ∆AΣ = ∆AΣTN + ∆AΣdq = 2576,62 + 8271,8 = 10.848,42MWh 30 Trang 30 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện 4 Tính dòng điện cưỡng bức  mạch cao áp 220kV Dòng cưỡng bức trên đường dây kép nối với hệ thống khi đứt một đường dây I cb (220kV ) = S HT max 3. U dm = 168,092... C-T CH T-H C-T 121 11 - - 38 0 20 11 Giá 0,5 200R C-H 230 Io (%) 100 Pn (kW) 32 2.Kiểm tra quá tải của MBA Trong thực tế phụ tảiluôn thay đổi và phần lớn thời gian làm việc của máy biến áp với phụ tải thường nhỏ hơn định mức , khi đó hao mòn cách điện sẽ nhỏ hơn hao mòn cách điện 34 Trang 34 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện định mức(do nhiệt độ của máy biến áp nhỏ hơn nhiết độ định... tải qua máy biến áp tự ngẫu là không lớn do đó có lợi về tổn thất + Số lượng máy biến áp ít , sơ đồ vận hành đơn giản Nhược điểm Chủng loại máy biến áp nhiều gây khó khăn trong việc lắp đặt và sửa chữa B Phương án 2 110kV 220kV F4 F1 F3 F2 B2 B3 B1 B4 12 Trang 12 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện B2 B5 F5 TD+ĐP TD+ĐP TD TD TD HT Phương án này cũng dùng hai máy biến áp tự ngẫu để tải... = 75 − 30 − 9,176 = 59,824 MVA 5 5 S C = S H − ST = 59,824 − (−24,05) = 83, 874 MVA Dấu (-) ở đây chỉ có nghĩa là công suất tải từ trung áp sang cao áp của máy biến áp tự ngẫu 110kV 220kV F4 F1 F3 F2 69 69 ST = 24,05 26 Trang 26 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Sc = 83, 874 SHT =114,774MVA SptTmin =1 13, 95MVA SH =59,824 69 F5 TD+ĐP TD+ĐP TD TD TD HT Trong trường hợp này máy biến áp tự... 110 kV, phía trung áp có ba bộ máy phát điện – máy biến áp ,phụ tải địa phương lấy ở phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu, phụ tải tự dùng lấy ở đầu cực của máy phát Ưu điểm + Lượng công suất được cấp liên tục cho các phụ tải trong trường hợp bình thường và sự cố + Số lượng và chủng loại MBA ít + Sơ đồ đơn giản Nhược điểm 13 Trang 13 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Tổng công suất . (MW) 210 240 30 0 210 5 Trang 5 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện S NM (MVA) 262,5 30 0 37 5 262,5 Căn cứ vào số liệu trên vẽ được đồ thị phụ tải sau 262,5 250 37 5 35 0 32 5 30 0 275 24 20 16 12 8 4 0 7 S NM (MVA) t. (MVA) 1 13, 95 146,51 162,79 130 , 23 Căn cứ vào số liệu trên vẽ được đồ thị phụ tải sau t(h) S ptT ( MVA ) 7 0 4 8 12 16 20 24 120 130 4 Trang 4 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện 140 150 160 170 110 1 13, 95 146,51 162,79 130 , 23 3.Tính. 3 Trang 3 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện MWPtPtP 98140%.70)%.()( max === MVA tP tS 95,1 13 86,0 98 cos )( )( === ϕ Tính toán tương tự kết quả ghi trong bảng sau Bảng 1 -3 CS