Tài liệu Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện ngưng hơi

ĐỀ TÀI: Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện ngưng hơi

Lời nói đầu

Nhu cầu về năng lượng nói chung, và nhu cầu về năng lượng điện nói riêng ngày càng gia tăng một cách mạnh mẽ trên tất cả các nước trên thế giới. Việc sử dụng các nguồn năng lượng hiện có, qui hoạch và phát triển các nguồn năng lượng mới, trong đó có năng lượng điện một cách hợp lư, không những đảm bảo nhu cầu an ninh năng lượng mà c̣n là một vấn đề mang nhiều ư nghĩa về kinh tế, chính trị và xă hội, xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chương tŕnh của ngành hệ thống điện. Em được giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau:
Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện ngưng hơi, gồm 4 tổ máy, công suất của mỗi tổ là 110MW cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát, phụ tải trung áp 110kV, phụ tải cao áp 220kV và phát vào hệ thống 220kV.
Phần II: Tính toán ổn định cho nhà máy .
Em xin được trân thành cảm ơn: Các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn Hệ thống điện - Khoa điện - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đă trang bị kiến thức cho em trong quá tŕnh học.
Đặc biệt cảm ơn thầy giáo: PGS - TS Phạm Văn Hoà.
Đă nhiệt t́nh hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá tŕnh thiết kế đồ án này.
Tuy nhiên do thời gian và khả năng có hạn, tập đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong các thầy, cô giáo trong hội đồng coi và chấm thi tốt nghiệp chỉ dẫn và giúp đỡ.
Em xin trân trọng cảm ơn !
Sinh viên



















PHẦN I

PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY
NHIỆT ĐIỆN














CHƯƠNG 1:

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI - CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY

1.1. CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN.
Trong các nhà máy điện, máy phát biến đổi cơ năng thành điện năng. Ngoài ra với khả năng điều chỉnh được công suất của ḿnh. Máy phát điện c̣n giữ vai tṛ quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng điện năng. Dựa vào nhiệm vụ thiết kế và số liệu ban đầu của nhà máy nhiệt điện ngưng hơi gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất định mức :
P = 110 MW, ta có thể chọn máy phát điện có kư hiệu là: TB f - 120 -2T[SUB]3[/SUB]
Các thông số kỹ của máy phát được cho trong bảng 1-1 sau:
Bảng 1- 1[TABLE=width: 602]
[TR]
[TD]S
(MVA)
[/TD]
[TD]P
(MW)
[/TD]
[TD]n
(V/p)
[/TD]
[TD]U
(kV)
[/TD]
[TD]Coj
[/TD]
[TD]I­[SUB]dmStato[/SUB]
(A)
[/TD]
[TD]I[SUB]dmRoto[/SUB]
(A)
[/TD]
[TD]X[SUB]d[/SUB][SUP]’’[/SUP]
[/TD]
[TD]X[SUB]d[/SUB]
[/TD]
[TD]X[SUB]d[/SUB]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]129,412
[/TD]
[TD]110
[/TD]
[TD]3000
[/TD]
[TD]10,5
[/TD]
[TD]0,85
[/TD]
[TD]7760
[/TD]
[TD]1830
[/TD]
[TD]0,190
[/TD]
[TD]0,278
[/TD]
[TD]1,91
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

1.2. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT.
Để đảm bảo chất lượng điện năng tại mỗi thời điểm công suất do các nhà máy điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với công suất tiêu thụ (kể cả tổn thất công suất trong các mạng điện). Nh­vậy việc tính toán phụ tải và cân bằng công suất trong hệ thống điện là vô cùng quan trọng.
Trong thực tế mức độ tiêu thụ điện năng của phụ tải lại luôn thay đổi theo thời gian. Do đó việc nắm vững quy luật này tức là: t́m được dạng đồ thị phụ tải là một điều rất quan trọng với người thiết kế và người vận hành, v́ nhờ có đồ thị phụ tải mà có thể lựa chọn được phương án, sơ đồ nối điện phù hợp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra đồ thị phụ tải c̣n cho phép chọn đúng dung lượng của máy biến áp, phân bố được công suất tối ưu giữa các nhà máy điện hoặc giữa các tổ máy trong một nhà máy điện. Để chọn đúng dung lượng và tính toán tổn thất trong máy biến áp, cần thiết lập sơ đồ phụ tải ngày của nhà máy. Máy biến áp được chọn theo công suất biểu kiến mặt khác hệ số Cosj của các cấp điện áp khác nhau không nhiều nên cân bằng công suất có thể tính toán công suất ở các cấp điện áp của nhà máy thiết kế. Công thức chung để tính toán thiết kế nh­ sau:
S = (1-1)

Trong đó:
S : Công suất biểu kiến của phụ tải ở từng cấp điện áp.
P[SUB]max[/SUB]: Công suất tác dụng cực đại.
P: Công suất tính theo của công suất cực đại.
Cosj : Hệ số công suất phụ tải.

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]















Sơ đồ chung của một nhà máy điện

1.2.1.Đồ thị phụ tải toàn nhà máy.
Phụ tải nhà máy theo thời gian được xác định theo công thức (1-1)
Với : P[SUB]NMmax[/SUB] = 440 (MW).
Cosj = 0,85
=> S[SUB]NMmax[/SUB] = ==517,647 (MVA)
Kết quả tính toán ghi ở bảng 1-2:
Bảng 1-2[TABLE=width: 527, align: center]
[TR]
[TD]Thời gian t(h)
[/TD]
[TD]0¸10
[/TD]
[TD]10¸12
[/TD]
[TD]12¸18
[/TD]
[TD]18¸24
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]S[SUB]TNM[/SUB]%
[/TD]
[TD]80
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]S[SUB]TNM[/SUB][SUP](t)[/SUP](MVA)
[/TD]
[TD]414,118
[/TD]
[TD]465,882
[/TD]
[TD]517,647
[/TD]
[TD]465,882
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]



Ta có đồ thị phụ tải sau:

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]














H́nh 1-1: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy.

1.2.2. Đồ thị phụ tải trung áp 110 kV.
Đồ thị phụ tải trung áp 110kV cũng được xác định tương tự nh­ trên
Với : P[SUB]Tmax[/SUB] = 160 (MW).
Cosj = 0,86.
=> S[SUB][/SUB]= = 186,047 (MVA).
Kết quả tính toán được ghi ở bảng 1-3.
Bảng 1-3
[TABLE=width: 586, align: center]
[TR]
[TD]Thời gian t(h)
[/TD]
[TD]0¸6
[/TD]
[TD]6¸10
[/TD]
[TD]10¸14
[/TD]
[TD]14¸16
[/TD]
[TD]16¸20
[/TD]
[TD]20¸24
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]S[SUB]T[/SUB]%
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]80
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]80
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]S[SUB]T[/SUB][SUP](t)[/SUP](MVA)
[/TD]
[TD]167,442
[/TD]
[TD]148,837
[/TD]
[TD]167,442
[/TD]
[TD]186,047
[/TD]
[TD]167,442
[/TD]
[TD]148,837
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]








Ta có đồ thị phụ tải sau:









H́nh 1-2: Đồ thị phụ tải ngày đêm bên trung áp1.2.3. Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát.
Với :U[SUB] UFđm[/SUB] = 10,5 kV
P[SUB]max [/SUB] = 18 (MW).
Cosj = 0,83 .
=> S[SUB][/SUB] = 21,687 (MVA).
Kết quả tính toán được ghi ở bảng 1-4:
Bảng 1-4[TABLE=width: 587, align: center]
[TR]
[TD]Thời gian t(h)
[/TD]
[TD]0¸8
[/TD]
[TD]8¸12
[/TD]
[TD]12¸14
[/TD]
[TD]14¸16
[/TD]
[TD]16¸18
[/TD]
[TD]18¸22
[/TD]
[TD]22¸24
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]S[SUB]UF[/SUB]%
[/TD]
[TD]80
[/TD]
[TD]70
[/TD]
[TD]80
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]80
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]S[SUB]UF[/SUB][SUP](t)[/SUP](MVA)
[/TD]
[TD]17,349
[/TD]
[TD]15,181
[/TD]
[TD]17,349
[/TD]
[TD]19,518
[/TD]
[TD]21,687
[/TD]
[TD]19,518
[/TD]
[TD]17,349
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


Ta có đồ thị phụ tải sau:










1.2.4. Đồ thị phụ tải tự dùng.
Đồ thị phụ tải tự dùng được xác định theo công thức sau:
S[SUB]TD[/SUB][SUP](t)[/SUP] = . (1-2)
Trong đó:
S[SUB]TD[/SUB][SUP](t)[/SUP]: phụ tải tự dùng tại thời điểm t.
P[SUB]NM[/SUB] = 440 MW công suất tác dụng của nhà máy.
S[SUB]NM[/SUB][SUP](t)[/SUP]: Công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t.
S[SUB]NM[/SUB]: Công suất đạt của toàn nhà máy. S[SUB]NM[/SUB] = 517,647MVA.
a: Số phần trăm lượng điện tự dùng (a = 7%).
=0,82.