Đồ Án Thiết kế Nhiệt điện ngưng hơi và Hệ thống điện

PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ CÁC PHỤ TẢI
******************
Thiết kế mạng điện là đưa ra phương án nối dây hợp lý, hiệu quả nhất nhằm đạt yêu cầu về mặt kinh tế và kỹ thuật qua đó đáp ứng tốt các như cầu của phụ tải và hệ thống.Để làm được được điều đó chúng ta cần có sự phân tích, tổng hợp và đánh giá về nguồn cung cấp và phụ tải tiêu thụ điện.
Trên cơ sở nắm vững các đặc điểm như: số nguồn điện, đặc điểm nguồn phát, công suất phát kinh tế, công suất phát định mức, công suất phụ tải yêu cầu, mức độ tin cậy cung cấp điện, sự phát triển của phụ tải trong tương lai từ đó ta tính toán, lựa chọn hợp lý phương án thiết kế tối ưu nhất, đảm bảo mạng điện vận hành kinh tế, an toàn, tin cậy.
I/ Nguồn cung cấp điện
Trong hệ thống lưới điện thiết kế có hai nguồn cung cấp đó là hệ thống điện và nhà máy nhiệt điện ngưng hơi .
1. Hệ thống điện
Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất Cosφ = 0,85 .Vì vậy cần phải có sự liên hệ giữa HT và nhà máy điện để có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành.
Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn nên chọn HT là nút cân bằng công suất và nút cơ sở về điện áp .Ngoài ra, do hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy nhiệt điện, nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ hệ thống điện.
2. Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi
Nhà máy nhiệt điện chủ động về nguồn năng lượng, xây dựng gần nơi tiêu thụ điện, vốn xây dựng rẻ và xây dựng nhanh .Nhược điểm là tiêu tốn nhiên liệu, gây ôi nhiễm môi trường, hiệu suất của các nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30 ~ 40%), vận hành kém linh hoạt và khi vận hành thì tốn kém hơn nhiều so với thủy điện và các nguồn năng lượng mới.
Nhiên liệu của NĐ có thể là than đá, dầu và khí đốt .Hiệu suất của các nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30 ư 40%) .Đồng thời công suất tự dùng của NĐ thường chiếm khoảng 6 đến 15% tùy theo loại .
Đối với nhà máy nhiệt điện, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải P ≥ 70% Pđm; khi phụ tải ≤ 30% Pđm thì các máy phát ngừng làm việc .
Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi đã cho có bốn tổ máy phát, mỗi máy phát có công suất 50MW; Uđm=10,5kV; Cosφ = 0,85 .Như vậy tổng công suất định mức của NĐ là 4 x 50 = 200 MW.
II/ Các phụ tải điện
Hệ thống lưới điện thiết kế có 9 phụ tải, trong đó phụ tải số 3 là phụ tải loại III còn các phụ tải còn lại đều là loại I với hệ số Cosφ =0,9. Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax =5000h. Điện áp định mức của mạng điện thứ cấp trạm hạ áp bằng 10kV.
Ta có bảng thông số các phụ tải như sau:
Phụ tải
Số liệu 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Pmax(MW) 27 26 20 30 24 26 25 18 30
Pmin(MW) 18 17 14 19 15 13 22 10 22
cosφ 0,9
Qmax(MVAr) 13,07 12,59 9,68 14,53 11,62 12,59 12,1 8,71 14,53
Qmin(MVAr) 8,71 8,23 6,78 9,2 7,26 6,29 10,65 4,84 10,65
Smax(MVA) 29,99 28,88 22,22 33,33 26,66 28,88 27,77 19,99 33,33
Smin(MVA) 19,99 18,88 15,55 21,11 16,66 14,44 24,44 11,11 24,44
Loại phụ tải I I III I I I I I I
Yêu cầu điều
chỉnh điện áp KT KT KT KT T T KT T KT
Điện áp
thứ cấp (KV) 10
Bảng 1.1: Số liệu các phụ tải
Công suất của các phụ tải điện ở bảng trên được tính bởi công thức:
Qi= tgφ.Pi
Si =
Các phụ tải gần nguồn sẽ được ưu tiên nối trực tiếp trên lưới, các phụ tải gần nguồn xác suất sự cố đường dây ít nên thường được sử dụng sơ đồ cầu ngoài còn phụ tải xa nguồn có xác suất sự cố đường dây lớn nên sử dụng sơ đồ cầu trong .
Điện áp được chuyển tải bằng các đường dây trên không tới các hộ tiêu thụ và luôn được cung cấp đầy đủ với mọi cấp điện áp .Các loại phụ tải có trong hệ thống thiết kế:
– Hộ loại I: Bao gồm các phụ tải quan trọng nhất, khi có sự cố ngừng cung cấp điện sẽ làm hỏng các thiết bị đắt tiền phá vỡ quy trình công nghệ sản xuất gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân gây ảnh hưởng không tốt về chính trị ngoại giao.
Theo yêu cầu và độ tin cậy cung cấp điện nên các phụ tải loại I phải được cung cấp điện từ hai nguồn độc lập, thời gian ngừng cung cấp điện cho các phụ tải loại I chỉ được phép trong khoảng thời gian đóng tự động nguồn dự trữ .Đường dây cung cấp điện cho phụ tải loại I phải là dây kép hoặc mạch vòng .
– Hộ loại III: Bao gồm các phụ tải không mấy quan trọng nghĩa là các phụ tải mà việc mất điện không gây ra những hậu quả quá nghiêm trọng.
Do vậy hộ phụ tải loại này được cung cấp điện bằng dây đơn và cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian cần thiết để sữa chữa sự cố hay thay thế phần hư hỏng của mạng điện nhưng không quá một ngày.
III/ Kết luận
Đồ án thiết kế có 2 nguồn điện là: Nhiệt điện ngưng hơi và Hệ thống điện.
Có 9 phụ tải được phân bố đều về 2 nguồn .Các thông số phụ tải được thể hiện qua bảng 1.1
Phụ tải gần nguồn nhất là 40km (phụ tải 6), phụ tải xa nhất cách 80,39 km (phụ tải 3) .