Đồ án môn học : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW gồm 4 tổ máy

pdf
Số trang Đồ án môn học : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW gồm 4 tổ máy 84 Cỡ tệp Đồ án môn học : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW gồm 4 tổ máy 2 MB Lượt tải Đồ án môn học : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW gồm 4 tổ máy 7 Lượt đọc Đồ án môn học : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW gồm 4 tổ máy 17
Đánh giá Đồ án môn học : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW gồm 4 tổ máy
4.4 ( 7 lượt)
Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu
Đang xem trước 10 trên tổng 84 trang, để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên
Chủ đề liên quan

Nội dung

Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội LỜI NÓI ĐẦU Vấn đề năng lượng hiện đang là vấn đề được toàn thế giới quan tâm, trong đó điện năng luôn là loại năng lượng quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống. Số lượng các nhà máy điện đang tăng lên nhanh chóng. Việc thiết kế các nhà máy điện là một việc hết sức quan trọng trong quá trình cung cấp năng lượng. Với sinh viên Hệ thống điện, đồ án môn học sẽ giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học, nâng cao kỹ năng cần thiết mà một kỹ sư điện cần có và dần tiếp cận với thực tế để có thể vận dụng chúng sau này. Dưới đây là đồ án Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW gồm 4 tổ máy. Đồ án gồm những nội dung chính như sau:  Chọn máy phát điện, tính toán phụ tải và cân bằng công suất.  Xác định các phương án nối dây, chọn máy biến áp, và tính toán tổn thất công suất, điện năng.  Tính toán ngắn mạch, lựa chọn các thiết bị chính của nhà máy điện.  Tính toán chọn phương án tối ưu.  Sơ đồ nối dây và các thiết bị tự dùng. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là TS.Trương Ngọc Minh và ThS.Nguyễn Thị Nguyệt Hạnh đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành bản thiết kế này. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong các thầy cô trong bộ môn góp ý để bản thiết kế của em được hoàn thiện hơn. Hà Nội, tháng 11 năm 2012 Sinh viên Vũ Tiến Thắng Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 1 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội CHƢƠNG I CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Khi thiết kế một nhà máy điện thì việc tính toán phụ tải và cân bằng công suất là không thể thiếu để đảm bảo tính kinh tế trong thiết kế, xây dựng và vận hành nhà máy. Lượng điện năng phát ra của nhà máy phải bằng tổng lượng công suất tiêu thụ và điện năng tổn thất. Ta thấy được hàng ngày thì điện năng tiêu thụ luôn thay đổi, do đó phải biết được đồ thị phụ tải hàng ngày. Nhờ đó mà ta có thể chọn được phương án nối điện hợp lý, các phương án vận hành phù hợp. Ngoài ra đồ thị phụ tải còn giúp ta chọn đúng các máy biến áp (MBA) và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy với nhau và giữa các nhà máy với nhau. 1.1 Chọn máy phát điện Theo yêu cầu thiết kế thì nhà máy điện gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 50MW, nên tổng công suất của nhà máy 4 x 50 = 200MW. Chọn máy phát điện loại TBΦ50-2 có các thông số cho trong bảng sau Bảng 1.1 Thông số máy phát Loại MF SFđm MVA PFđm MW cosđm UFđm kV Iđm kA Xd’’ Xd ’ Xd TB-50-2 62,5 50 0,8 10,5 5,95 0,135 0,3 1,84 1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất Từ đồ thị phụ tải ngày ở các cấp điện áp và hệ số công suất cosφ của phụ tải tương ứng, ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà máy và đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp theo công suất biểu kiến S (MVA). P(%) .Pmax (1) 100 P(t) (2) S(t) = cosυ P(t) = trong đó: P(t) – công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t. S(t) – công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t. P(%) - công suất tác dụng tại thời điểm t tính bằng phần trăm công suất max cos - hệ số công suất của phụ tải (cos = 0,8) 1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Nhà máy điện gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 50MW nên: Tổng công suất đặt của nhà máy : PNM = 4x50 = 200MW  SNM = 235,29 MVA Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 2 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Theo các công thức (1) và (2) ta có bảng kết quả sau : Bảng 1.2 Biến thiên phụ tải hàng ngày của nhà máy t(h) 0–8 8– 18 18– 21 21 – 24 PNM(%) 90 100 90 80 PNM(t),MW 180 200 180 160 SNM(t),MVA 225 250 225 200 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Đồ thị phụ tải nhà máy SNM(MVA) 260 240 220 200 180 160 140 120 t(h) 0 4 8 12 16 20 24 1.2.2. Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy Công suất tự dùng của nhà máy tại mỗi thời điểm trong ngày được tính theo công thức sau : STD (t) = S (t)  α% PNM  . .  0,4 + 0,6. NM  100 cosυTD  SNM  Trong đó: PNM - công suất tác dụng định mức của nhà máy, PNM =200 MW S NM - công suất biểu kiến định mức của nhà máy, S NM =250 MVA  - lượng điện phần trăm tự dùng,  = 8% cosTD - hệ số công suất phụ tải tự dùng, cosTD = 0,85 Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 3 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Bảng 1.3.Biến thiên hàng ngày của phụ tải tự dùng t(h) 0–8 8 - 18 18 – 21 21 - 24 SNM(t),MVA 225 250 225 200 STD(t),MVA 18,33 19,53 18,33 17,13 Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy Std(MVA) 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 t(h) 0 4 8 12 16 20 24 1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát Phụ tải điện áp máy phát có U dm = 10kV; PUFmax = 10 MW; cos = 0,85. Theo các công thức (1) và (2) ta có bảng kết quả sau : Bảng 1.4 Biến thiên phụ tải hàng ngày của phụ tải địa phƣơng t(h) 0 – 10 10 – 18 18 – 21 21 - 24 PUF(%) 90 100 90 70 PUF(t),MW 9 10 9 7 SUF(t),MVA 10,588 11,765 10,588 8,235 Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 4 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát Đồ thị phụ tải địa phƣơng SUF(MVA) 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 t(h) 0 4 8 12 16 20 24 1.2.4 Đồ thị phụ tải điện áp trung áp Phụ tải trung áp có U dm = 110 kV; PUTmax = 80 MW; cos = 0,85 Theo các công thức (1) và (2) ta có bảng kết quả sau: Bảng 1.5 Biến thiên phụ tải hàng ngày của phụ tải điện áp trung áp t(h) 0 – 10 10 – 18 18 – 21 21 - 24 PUT(%) 90 100 90 80 PUT(t),MW 72 80 72 64 SUT(t),MVA 61,2 68 61,2 54,4 Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 5 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Đồ thị phụ tải điện áp cấp trung áp Đồ thị phụ tải điện áp trung SUT(MVA) 80 70 60 50 40 30 20 t(h) 0 4 8 12 16 20 24 1.2.5 Đồ thị công suất phát về hệ thống Công suất phát về hệ thống tại mỗi thời điểm được xác định theo công thức sau : SVHT(t) = SNM(t) - [SUF(t) +SUT(t) +STD(t) ] Dựa vào các kết quả tính toán trước ta tính được công suất phát về hệ thống của nhà máy tại từng thời điểm trong ngày. Kết quả tính toán cho trong bảng sau: Bảng 1.6 Biến thiên phụ tải hàng ngày của phụ tải tổng hợp toàn nhà máy t(h) 0–8 8 – 10 10 – 18 18 – 21 21 - 24 SNM(t) 225 250 250 225 200 SUF (t) 10,588 10,588 11,765 10,588 8,235 SUT(t) 61,2 61,2 68 61,2 54,4 STD(t) 18,33 19,53 19,53 18,33 17,13 SVHT(t) 134,882 158,682 150,705 134,882 120,235 Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 6 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy S(MVA) Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy 260 240 220 200 180 160 140 Snm SuF 120 SuT 100 Std SvHT 80 60 40 20 0 0 4 Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 8 12 16 20 24 t(h) 7 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội 1.3. Nhận xét 1.3.1 Phụ tải địa phƣơng Xét tỉ số: SUFmax 11, 765 .100 0 0 = .100 0 0 = 9,412 0 0 < 15 0 0 2SđmF 2.62,5 Như vậy, phụ tải điện áp máy phát nhỏ có thể lấy rẽ nhánh từ các bộ máy phát điện – máy biến áp mà không cần thanh góp điện áp máy phát. 1.3.2. Hệ thống Hệ thống có lượng công suất dự trữ là 240MVA Nhận thấy: SđmF = PđmF 50 = = 62,5 (MVA) < SdtHT cosυF 0,8 Vì vậy nếu một máy phát bị hỏng không ảnh hưởng đến hệ thống. Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 8 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội CHƢƠNG II: ĐỀ XUẤT CÁC PHƢƠNG ÁN – LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP Việc chọn các sơ đồ nối điện chính là một trong những khâu quan trọng nhất trong việc tính toán và thiết kế nhà máy điện. Chọn sơ đồ nối điện chính phải đảm bảo được các yêu cầu về kĩ thuật cung cấp điện an toàn, liên tục cho các phụ tải ở các cấp điện áp khác nhau. Ngoài ra nó còn phải thể hiện được tính khả thi và tính kinh tế khi thiết kế. Dựa vào kết quả tính toán ở chương I ta có một số nhận xét sau: - Gọi k là tỷ lệ của công suất cực đại mà máy phát truyền cho phụ tải địa phương với công suất của máy phát => k = SUFmax 11, 765 .100 0 0 = .100 0 0 = 9,412 0 0 2SđmF 2.62,5 Từ kết quả trên ta thấy k < 15% nên không cần dùng thanh góp điện áp máy phát. - Do các cấp điện áp 220kV và 110kV đều có trung tính nối đất trực tiếp, mặt khác hệ số có lợi : α=1- UT 110 =1= 0,5 UC 220 nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc giữa các cấp điện áp vừa để phát công suất lên hệ thống. - Công suất một bộ máy phát điện - máy biến áp không lớn hơn dữ trữ quay của hệ thống nên ta có thể dùng sơ đồ bộ máy phát điện - máy biến áp. - Có thể ghép chung một số máy phát vào cùng một MBA nếu đảm bảo tổng công suất các tổ máy phát nhỏ hơn công suất dự trữ nóng của hệ thống. - Sơ đồ nối điện cần phải đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cung cấp điện an toàn, liên tục cho các phụ tải ở các cấp điện áp khác nhau, đồng thời khi bị sự cố không bị tách rời các phần có điện áp khác nhau. Với các nhận xét trên ta có các phương án nối điện cho nhà máy như sau: 2.1. Đề xuất các phƣơng án 2.1.1. Phƣơng án 1 - Nối một bộ MF - MBA hai cuộn dây vào thanh góp 220kV - Nối một bộ MF - MBA hai cuộn dây vào thanh góp 110kV - Nối hai bộ MF- MBA tự ngẫu làm nhiệm vụ liên lạc giữa các cấp điện áp: vừa truyền tải công suất về hệ thống vừa truyền công suất giữa hai cấp điện áp cao- trung. - Phụ tải địa phương được cung cấp điện từ đầu cực của hai máy phát nối với MBA tự ngẫu Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 9 Đồ án môn học : Thiết kế nhà máy điện Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Điện tự dùng lấy từ đầu cực của mỗi máy phát HTĐ SUT 110kV 220kV B3 B1 B2 B4 1/2SUF F3 1/2SUF F1 F2 F4 - Ưu nhược điểm của sơ đồ: + Ưu điểm : Máy phát có thể phát bằng phẳng liên tục, tổn thất trong MBA trong chế độ làm việc bình thường nhỏ. + Nhược điểm: Dùng ba loại máy biến áp gây ra khó khăn trong việc vận hành và bảo vệ. Ngoài ra số thiết bị bên phía cao áp nhiều nên vốn đầu tư cao. 2.1.2. Phƣơng án 2 - Hai bộ MF - MBA nối vào thanh góp điện áp 110kV - Hai bộ MF - MBA nối vào thanh góp điện áp 220kV - Hai MBA tự ngẫu chỉ làm nhiệm vụ liên lạc giữa các cấp điện áp - Phụ tải địa phương được cung cấp điện từ phía hạ của MBA tự ngẫu. - Điện tự dùng lấy từ đầu cực mỗi MF Vũ Tiến Thắng – HTĐ3 10
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.