TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BUỔI BẢO VỆ TỐT NGHIỆP HÔM NAY ! TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Khoa Kỹ thuật & Công nghệ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN GỒM TỔ MÁY, MỖI TỔ 57MW Giáo viên hướng dẫn : TS HUỲNH ĐỨC HOÀN Sinh viên thực : NGUYỄN NGỌC THẠCH Lớp : KTĐ – ĐT K36A *NỘI DUNG ĐỒ ÁN • TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT • CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY • XÁC ĐỊNH DỊNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH • TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU • CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ CĨ DỊNG ĐIỆN CHẠY QUA • CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG Chương 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI & CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Với tổ máy, tổ có cơng suất 57 MW, ta chọn máy phát điện: CB-660/185-32 với thông số cho bảng: Loại MPĐ S P (MVA (MW ) ) 67,1 57 U I (kV) (kA) 10,5 3,7 Cos X’’ X’ X 0,85 0,2 0,29 1,04 CB660/18532 Chương 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI & CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 1.2.TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT Phụ tải nhà máy Phụ tải điện áp trung áp 110kV Phụ tải địa phương Phụ tải tự dùng nhà máy Công suất thừa phát lên hệ thống Bảng biến thiên cơng suất tổng hợp Chương 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI & CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 1.3.Đồ thị phụ tải tổng hợp S (MVA) 335,29 335,29 318,52 285 285 268,23 251,47 132,69 144,47 129,25 127 103,68 104,72 96,55 90,14 15,3 4,71 16,18 20,19 22,99 20,75 19,46 4,71 5,19 5,35 4,87 5,36 12 SNM 14 16 17,22 4,87 18 15,14 4,55 20 STD+SUF + ST STD+SUF STD 24 t(h) Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.1 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN PHƯƠNG ÁN - HT Ưu điểm: 220kV - Vận hành đơn giản linh hoạt, đảm bảo cung cấp điện liên tục trường hợp - Số lượng máy biến áp ít, máy biến áp 110kV có giá thành thấp máy biếnB1 áp 220kV ST B3 B2 110kV B5 B4 - Nhược điểm: Khi phụ tải bên trung áp có phần cơng suất từ bên trung áp truyền qua cuộn trung áp MBA tự ngẫu phát lên hệ thống gây tổn thất qua lần MBA F1 F2 F3 F4 F5 Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.1 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN HT PHƯƠNG ÁN - Ưu điểm: 220kV ST 110kV Bố trí nguồn tải cân đối Đảm bảo mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục B1 B2 B3 B4 B5 Vận hành đơn giản - Nhược điểm: Có máy phát điện - máy biến áp bên 220kV nên đắt tiền F1 F2 F3 F4 F5 Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.1 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN HT 3.PHƯƠNG ÁN 3: Ưu điểm : 220kV ST 110kV - Đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải Nhược điểm: - Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư B5 B1 B2 B3 B6 B4 B7 lớn, đồng thời trình vận hành xác suất cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn F1 F2 F3 STD F4 F5 Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.2 KẾT LUẬN VÀ CHỌN SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU: Các phương án nêu đảm bảo mặt kỹ thuật So sánh phương án ta thấy sơ đồ nối dây phương án phương án đơn giản, độ tin cậy cung cấp điện cao, đảm bảo mặt kỹ thuật Phương án có số lượng máy biến áp nhiều nên vốn đầu tư cao nên không đảm bảo mặt kinh tế nên em chọn phương án phương án để tính tốn Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.3 TÍNH CHỌN MÁY BIẾN ÁP PHƯƠNG ÁN HT 1.1.Chọn máy biến áp: 220kV S 110kV + Chọn máy biến áp nối B1, B4, B5 + Chọn máy biến áp tự ngẫu B3 B5 B1 B2 B4 B2, B3 1.2.Phân bố công suất cho máy biến áp chế độ bình thường + Với máy biến áp nối F4 F3 F5 F1 F2 + Với máy biến áp tự ngẫu 1.3.Kiểm tra khả mang tải Nhận xét: máy biến áp: Các máy biến áp chọn đảm bảo cung cấp + Sự cố máy biến áp ba pha đầy đủ điện cho phụ tải chế hai cuộn dây B5 + Sự cố máy biến áp tự ngẫu độ B2 T Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.3 TÍNH CHỌN MÁY BIẾN ÁP PHƯƠNG ÁN HT 220kV ST 110kV 2.1.Chọn máy biến áp: + Chọn máy biến áp nối B1, B2, B5 B2 B3 B5 + Chọn biến áp tự ngẫu B3, B4 B1 B4 2.2.Phân bố công suất cho máy biến áp chế độ bình thường: + Máy biến áp hai cuộn dây + Máy biến áp tự ngẫu F1 F2 F3 F4 F5 2.3.Kiểm tra khả mang tải máy biến áp: Nhận xét: + Sự cố máy biến áp ba pha hai Các máy biến áp chọn đảm bảo cung cuộn dây B5 cấp đầy đủ điện cho phụ tải + Sự cố máy biến áp tự ngẫu B3 chế độ Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.4 TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG CÁC MÁY BIẾN ÁP CHO PHƯƠNG ÁN VÀ Phương án Tổn thất Tổn thất MBA cuộn dây Phương án 2.ΔA1 = 2463,185.103 kWh ΔA2 = 2610,462.103 kWh Tổn thất MBA tự 2.ΔA3 = 1222,779 103 ngẫu kWh Tổng tổn thất ΔA = 9982,39.103 kWh Phương án ΔA1 = 2463,185.103 kWh 2.ΔA2 = 2610,462.103 kWh 2.ΔA3 = 1084,918.103 kWh ΔA = 9953,94.103 kWh Chương 3: XÁC ĐỊNH DÒNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 3.1 PHƯƠNG ÁN 1.Tính dòng điện làm việc cưỡng Dòng cưỡng cấp điện áp 220kV Icb max = 0,54 kA Dòng cưỡng cấp điện áp 110kV Icb max = 0,37 kA Dòng cưỡng cấp điện áp 10,5kV Icb max = 3,874 kA 2.Tính điện kháng phần tử sơ đồ thay • Điện kháng hệ thống • Điện kháng máy phát điện • Điện kháng đường dây 220kV • Điện kháng máy biến áp pha cuộn dây • Điện kháng máy biến áp tự ngẫu Chương 3: XÁC ĐỊNH DÒNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 3.1 PHƯƠNG ÁN E H XH N1 XD XB XC XH XF E2 Dòng điện Điểm ngắn mạch N1 N2 N3 N3’ N4 ST 110kV XB XC XB XH N3 XF N3’ XF XF E1 N2 220kV XF N4 E3 E4 E5 I’’(kA) I∞(kA) Ixk(kA) 6,126 10,554 29,958 22,137 52,095 6,353 9,627 33,942 13,651 47,593 15,594 26,866 76,26 56,351 132,61 Chương 3: XÁC ĐỊNH DỊNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 3.2 PHƯƠNG ÁN 1.Tính dòng điện làm việc cưỡng • Dòng cưỡng cấp điện áp 220kV Icb max = 0,54 kA • Dòng cưỡng cấp điện áp 110kV Icb max = 0,37 kA • Dòng cưỡng cấp điện áp 10,5kV Icb max = 3,874 kA 2.Tính điện kháng phần tử sơ đồ thay • Điện kháng hệ thống • Điện kháng máy phát điện • Điện kháng đường dây 220kV • Điện kháng máy biến áp pha cuộn dây • Điện kháng máy biến áp tự ngẫu Chương 3: XÁC ĐỊNH DỊNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 3.2 PHƯƠNG ÁN EH XH XD N1 220kV XB XB N2 XC XC XH XH ST 110kV XB N3 XF XF XF XF E2 E1 Dòng điện Điểm ngắn mạch N1 N2 N3 N3 ’ N4 XF N3’ E3 N4 E5 E4 I’’(kA) I∞(kA) Ixk(kA 6,637 9,568 29,248 22,137 51,385 6,609 9,052 33,233 13,651 46,884 16,895 24,356 74,453 56,371 130,804 Chương 4: TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 4.1.CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI 1.PHƯƠNG ÁN 110kV 220kV B1 B3 B4 B5 B2 F1 F2 F3 F4 F5 Chương 4: TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 4.1 CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI 2.PHƯƠNG ÁN 110kV 220kV B5 B4 B1 B2 F1 B3 F2 F3 F4 F5 Chương 4: TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 4.2.SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU Nhận xét chung: • Về mặt kinh tế: Phương án kinh tế phương án • Về mặt kỹ thuật: Cả hai phương án đảm bảo cung cấp điện Phương án có hai máy phát - máy biến áp hai cuộn dây giống nên vận hành linh hoạt dễ dàng nhiều cấp điện áp 110kV Do đó, an tồn cho người vận hành thiết bị Qua nhận xét ta chọn phương án phương án tối ưu làm phương án thiết kế nhà máy điện Chương 5: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ CĨ DỊNG ĐIỆN CHẠY QUA Chọn dao cách ly Chọn dẫn góp Chọn sứ đỡ cách điện Chọn máy biến điện áp Chọn máy biến dòng điện Chọn thiết bị điện cho phụ tải địa phương Chọn chống sét van Chương 6: CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHỌN MÁY CẮT CHỌN DAO CÁCH LY B2 B1 B5 B4 B3 10.5kV F1 F2 TM-2500 CHỌN APTOMAT TỰ DÙNG M40 0,4kV F3 F4 F5 8BK40 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 110kV 220kV B3 B1 B4 B5 B2 10,5kV F1 0,4kV F2 F3 F4 F5 KẾT LUẬN Đồ án hồn thành việc tính tốn, lựa chọn xác định phương án thiết kế tối ưu kỹ thuật lẫn kinh tế  Đồ án tính toán, lựa chọn kiểm tra thiết bị nhà máy theo yêu cầu kỹ thuật, từ hồn thành nhiệm vụ thiết kế phần điện nhà máy thủy điện gồm tổ máy, tổ máy có cơng suất 57MW EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ... = 3,874 kA 2.Tính điện kháng phần tử sơ đồ thay • Điện kháng hệ thống • Điện kháng máy phát điện • Điện kháng đường dây 220kV • Điện kháng máy biến áp pha cuộn dây • Điện kháng máy biến áp tự... 3,874 kA 2.Tính điện kháng phần tử sơ đồ thay • Điện kháng hệ thống • Điện kháng máy phát điện • Điện kháng đường dây 220kV • Điện kháng máy biến áp pha cuộn dây • Điện kháng máy biến áp tự ngẫu... CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 2.2 KẾT LUẬN VÀ CHỌN SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU: Các phương án nêu đảm bảo mặt kỹ thuật So sánh phương án ta thấy sơ đồ nối dây phương án phương án đơn giản,