Đồ Án Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ngưng hơi, công suất 240 MW

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 phổ biến hiện nay đang càng 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, năng lượng sơ cấp phải trải qua nhiều công đoạn như 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 kinh tế 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 năng lượng sơ cấp như: than, dầu, khí đốt, thuỷ 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 như thập kỷ 80. Tuy nhiên, với thế mạnh nguồn nguyên liệu như 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 đang là một nhu cầu đối với giai đoạn phát triển hiện nay.
Trong bối cảnh đó, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và tính toán chế độ vận hành tối ưu của nhà máy điện 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 thâm nhập vào thực tế.
Với yêu cầu như vậy, đồ án tốt nghiệp được hoàn thành gồm bản thuyết minh này kèm theo các bản vẽ phần nhà máy nhiệt điện và phần chuyên đề.

Bản thuyết minh gồm hai phần:
Phần một với nội dung thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện được chia làm sáu chương. Các chương này trình bày toàn bộ quá trình tính toán từ chọn máy phát điện, tính toán công suất phụ tải các cấp điện áp, cân bằng công suất toàn nhà máy, đề xuất các phương án nối điện, tính toán kinh tế - kỹ thuật, so sánh chọn phương án tối ưu đến chọn khí cụ điện cho phương án được lựa chọn. Phần này có kèm theo 4 bản vẽ A4.
Phần hai là tính toán chế độ vận hành tối ưu của nhà máy nhiệt điện bằng phương pháp quy họch động. Nội dung phần này gồm: chương một là trình bày lý thuyết về phương pháp quy hoạch động dùng để giải bài toán phân bố tối ưu công suất của nhà máy điện và chương hai là tính toán cụ thể theo yêu cầu của đề tài.
Trong quá trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy Lã Văn út cùng các thầy cô trong bộ môn Hệ thống điện đã hướng dẫn một cách tận tình để em có thể hoàn thành đồ án này.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU





PHẦN 1: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN 1



Chương 1: Tính toán phụ tải và cân bằng công suất . 1

1.1. Chọn máy phát điện. 1

1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 1

1.2.1. Cấp điện áp máy phát 1

1.2.2. Cấp điện áp trung (110KV) . 2

1.2.3. Phụ tải toàn nhà máy . 3

1.2.4. Tự dùng của nhà máy điện 4

1.2.5. Cân bằng công suất toàn nhà máy, công suất phát về hệ thống. 5

1.3. Chọn các phương án nối dây. . 7



Chương 2: Tính toán chọn máy biến áp . 11

A. Phương án I . 11

2.1.a. Chọn máy biến áp 11

2.2.a. Phân bố tải cho các máy biến áp . 12

2.3.a. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp . 12

2.4.a. Tính toán tổn thất điện năng tỏng các máy biến áp. . 16

B. Phương án II: 18

2.1.b. Chọn máy biến áp. 18

2.2.b. Phân bố tải cho các máy biến áp . 19

2.3.b. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp: . 19

2.4.b. Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp. 23



Chương 3: Tính toán dòng điện ngắn mạch và lựa chọn thiết bị của sơ đồ nối điện chính các phương án .25

A. Tính toán ngắn mạch. . 25

3.1. Phương án I. . 25

3.2. Phương án 2 . 38

B. Lựa chọn các thiết bị của sơ đồ nối điện chính. . 50

1. Chọn máy cắt điện. 50

2.a. Tính toán dòng cưỡng bức . 50

2.b. Tính toán dòng cưỡng bức . 52

3. Chọn sơ đồ nối điện và thiết bị phân phối 54



Chương 4: Tính toán kinh tế - kỹ thuật. Chọn phương án tối ưu 57

1. Phương án 1 58

2. Phương án 2 59



Chương 5: Lựa chọn khí cụ điện và dây dẫn, thanh góp 62

5.1. Chọn máy cắt điện và dao cách ly 62

5.2. Chọn thanh dẫn cứng . 64

5.2.1. Chọn tiết diện 64

5.2.2. Kiểm tra ổn định động. . 65

5.3. Chọn sứ đỡ thanh dẫn . 67

5.4. Chọn dây dẫn và thanh góp mền 68

5.4.1. Chọn tiết diện dây dẫn và thanh góp mền . 68

5.4.2. Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch. . 69

5.4.3. Kiểm tra điều kiện vầng quang. 73

5.5. Chọn máy biến điện áp và máy biến dòng. 75

5.5.1. Cấp điện áp 220KV . 75

5.5.2. Cấp điện áp 110KV. 75

5.5.3. Mạch máy phát. . 76

5.6. Chọn cáp, kháng và máy cắt hợp bộ cho phụ tải địa phương. . 79

5.6.1. Chọn cáp cho phụ tải địa phương . 79

5.6.2. Chọn kháng điện. 81

5.6.3. Kiểm tra máy cắt hợp bộ của phụ tải địa phương. 84

5.7. Chọn chống sét van. . 85

1. Chọn chống sét van cho thanh góp. 85

2. Chọn chống sét van cho máy biến áp. . 85



Chương 6: Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng . 87

6.1. Chọn máy biến áp tự dùng. 87

6.1.1. Chọn máy biến áp cấp 1. . 87

6.1.2. Chọn máy biến áp cấp 2: . 89

6.2.Chọn khí cụ điện tự dùng. . 89



PHẦN II: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TỐI ƯU CỦA NHÀ MÁY THEO PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH ĐỘNG. 92

A. Phương pháp tính. 92

B. Tính toán cụ thể 95