Luận Văn thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp

MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu 4
Phần I. Tính toán thiết kế nhà máy điện 6
Chương 1.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 6
1.1.Chọn máy phát điện: 6
1.2.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 7
1.2.1. Tính toán phụ tải địa phương 10,5 KV 7
1.2.2. Cấp điện áp trung áp (110KV) 8
1.2.3. Phụ tải toàn nhà máy 9
1.2.4. Tự dùng của nhà máy điện 10
1.2.5. Cân bằng công suất toàn nhà máy, công suất phát về hệ thống 10
1.3.Chọn các phương án nối dây 13
Chương 2.Tính toán chọn máy biến áp 19
2.1. Phương án 1 19
2.1.1. Chọn máy biến áp 20
2.1.2. Phân bố tải cho các máy biến áp 20
2.1.3. Kiểm tra khả năng mang tải của máy biến áp 21
2.1.4. Tính toán tổn thất điện năng trong các MBA 25
2.2. Phương án 2 : 278
2.2.1. Chọn máy biến áp 28
2.2.2. Phân bố tải cho các MBA 29
2.2.3. Kiểm tra khả năng mang tải của MBA 29
2.2.4. Tính tổn thất điện năng trong các MBA 34
Chương 3. Tính toán dòng điện ngắn mạch và lựa chọn thiết bị của sơ đồ nối điện chính các phương án 37
3.1. Mục đích tính toán ngắn mạch 37
3.2 Phương án 1: 37
3.2.1. Chọn các điểm ngắn mạch 37
3.2.2 Tính toán ngắn mạch theo đường cong tính toán 39
3.2.3. Tính ngắn mạch tại thời điểm N1 39
3.2.4. Tính dòng ngắn mạch tại N2 43
3.2.5. Tính toán ngắn mạch tại điểm N3: 46
3.2.6. Tính ngắn mạch tại điểm N3’ 49
3.2.7. Tính ngắn mạch tại điểm N4 50
3.3. Phương án 2: 51
3.3.1. Chọn điểm ngắn mạch. 51
3.3.2 Tính dòng ngắn mạch theo đường cong tính toán. 52
3.3.3. Tính ngắn mạch tại điểm N1. 54
3.3.4. Tính dòng ngắn mạch tại N2: 57
3.3.5. Tính dòng ngắn mạch tại N3: 59
3.3.6. Tính dòng ngắn mạch tại N3': 62
3.3.7. Tính dòng ngắn mạch tại N4: 62
3.4. Tính toán dòng cưỡng bức phương án 1 : 63
3.5. Tính toán dòng cưỡng bức phương án 2 : 66
3.6. Lựa Chọn các thiết bị của sơ đồ nối đIện chính 68
3.6.1. Chọn máy cắt điện 68
3.6.2. Chọn sơ đồ nối điện và thiết bị phân phối .70
Chương 4.Tính toán kinh tế - kỹ thuật chọn phương án tối ưu 73
4.1. Phương án 1. 75
4.1.1. Vốn đầu tư cho phương án 1: 76
4.1.2.Tính phí tổn vận hành hàng năm : 76
4.1.3. Chi phí tính toán hàng năm sẽ là: 77
4.2. Phương án II : 77
4.2.1. Tính vốn đầu tư của phương án : 77
4.2.2. Tính phí tổn vận hành hàng năm : 78
4.2.3. Chi phí tính toán hàng năm sẽ là: 78
Chương 5.Lựa chọn khí cụ điện và dây dẫn, thanh góp 80
5.1. Chọn máy cắt điện và dao cách ly 80
5.2. Chọn thanh dẫn cứng 82
5.2.1. Chọn tiết diện: 82
5.2.2. Kiểm tra ổn định động 83
5.3. Chọn sứ cách điện 85
5.4. Chọn dây dẫn và thanh góp mềm 86
5.4.1. Chọn tiết diện dây dẫn và thanh góp mềm 87
5.4.2. Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch 87
5.4.3. Kiểm tra điều kiện vầng quang 92
5.5. Chọn biến điện áp và biến dòng điện : 93
5.5.1. Chọn cấp điện áp 220 kV : 93
5.5.2. Cấp điện áp 110KV : 93
5.5.3. Mạch máy phát. 94
5.6. Chọn cáp, kháng và máy cắt hợp bộ cho phụ tải địa phương 98
5.6.1. Chọn cáp cho phụ tải địa phương 98
5.6.2. Chọn kháng điện: 100
5.6.3. Kiểm tra máy cắt hợp bộ 105
5.7. Chọn chống sét van 106
5.7.1. Chọn chống sét van cho thanh góp 106
5.7.2. Chọn chống sét van cho máy biến áp 107
Chương 6.Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng 109
6.1. Chọn máy biến áp tự dùng: 110
6.1.1. Chọn máy biến áp cấp 1: 110
6.1.2. Chọn máy biến áp tự dùng cấp 2: 111
6.2.Chọn khí cụ điện tự dùng: 111
Phần thứ hai:Xác định chế độ vận hành tối ưu của nhà máy theo phương pháp quy hoạch động 116
1. Phương pháp tính: 116
1.1.Quá trình ngược: 118
1.2. Quá trình thuận: 119
2. Tính toán cụ thể. 120
2.1. Xét hai tổ máy. 120
2.2. Xây dựng đặc tính tiêu hao nhiên liệu đẳng trị của ba tổ máy. 123
2.3. Xây dựng đặc tính tiêu hao nhiên liệu của 4 tổ máy. 126
2.4. Thiết lập bảng phân phối tối ưu công suất giữa các tổ máy, theo bậc công suất phát tổng của nhà máy. 130
2.5. Xác định chế độ vận hành tối ưu của nhà máy ứng với biểu đồ công suất đã cho (biểu đồ phát CS tổng trong ngày). 133
2.6. So sánh chi phí nhiên liệu: 134
s


Lời nói đầu
Năng lượng theo cách nhìn tổng quát là rất rộng lớn, là vô tận. Tuy nhiên nguồn năng lượng mà con người có thể khai thác hiện nay đang trở nên khan hiếm và trở thành một vấn đề lớn trên thế giới. Đó là bởi vì để có năng lượng dùng ở các hộ tiêu thụ mà năng lượng sơ cấp phải trải qua nhiều công đoạn nh­ khai thác, chế biến , vận chuyển và phân phối . Các công đoạn này đòi hỏi nhiều chi phí về tài chính, kỹ thuật và các ràng buộc xã hội . Hiệu suất các công đoạn kể từ nguồn năng lượng sơ cấp đến năng lượng cuối nói chung là thấp . Vì vậy đề ra , lựa chọn và thực hiện các phương pháp biến đổi năng lượng, từ nguồn năng lượng sơ cấp đến năng lượng cuối để đạt hiệu quả cao nhất là một nhu cầu và cũng là nhiệm vụ của con người.
Hệ thống điện là một bộ phận của hệ thống năng lượng , bao gồm các nhà máy điện, mạng điện và các hộ tiêu thụ điện . Trong đó các nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi nguồn năng lượng sơ cấp nh­ than , dầu, khí đốt, thủy năng . thành điện năng . Hiện nay ở nước ta lượng điện năng được sản xuất hàng năm bởi các nhà máy nhiệt điện không còn chiếm tỉ trọng lớn nh­ thập kỷ 80. Tuy nhiên với thế mạnh về nguồn nguyên nhiên liệu ở nước ta , tính chất phụ tải đáy của nhà máy nhiệt điện . thì việc củng cố và xây dựng mới các nhà máy nhiệt điện vẫn đanglà một nhu cầu đối với giai đoạn phát triển hiện nay. Trong bối cảnh đó thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp không chỉ là nhiệm vụ mà còn là sự củng cố khá toàn diện về mặt kiến thức đối với mỗi sinh viên ngành hệ thống điện trước khi ra trường.
Với yêu cầu nh­ vậy đồ án tốt nghiệp được hoàn thành gồm bản thuyết minh kèm theo bản vẽ và phần chuyên đề .
Bản thuyết minh gồm hai phần :
Phần thứ nhất :Với nội dung thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp được chia làm 6 chương . Các chương này trình bày toàn bộ quá trình tính toán phụ tải và cân bằng công suất, tính toán chọn máy biến áp , tính toán dòng điện ngắn mạch và lựa chọn thiết bị của sơ đồ nối điện các phương án, tính toán thiết kế - kỹ thuật chọn phương án tối ưu, lựa chọn các khí cụ điện và dây dẫn - thanh góp, chọn sơ đồ nối điện chính và thiết bị tự dùng.
Phần hai : Chuyên đề.
Xác định chế độ làm việc vận hành tối ưu của Nhà máy theo phương pháp quy hoạch động gồm các phần : Phương pháp tính, tính toán cụ thể , thiết lập bảng phân phối tối ưu công suất giữa các tổ máy theo bậc công suất của toàn Nhà máy, xác định chế độ vận hành tối ưu của nhà máy ứng với biểu đồ công suất, so sánh chi phí nhiên liệu .
Sau khoảng thời gian bốn tháng kể từ khi nhận nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp , với những nỗ lực của bản thân và được sự dạy dỗ của các thầy cô trong bộ môn hệ thống điện và sự giúp đỡ của bạn bè , đồng nghiệp. Đặc biệt trực tiếp hướng dẫn là thầy PGS - TS Lã Văn Ót , em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế của mình. Trong quá trình làm không thể tránh khỏi sai sót , em mong được sự chỉ bảo của các thầy cô để em nắm vững kiến thức đã học .
Em xin chân thành cảm ơn trước.