Tập bài giảng Chuyên đề Kỹ thuật Điện - Điện tử Số đơn vị học trình (số tín chỉ Dạy ở lớp: K4 SP KTTH - Kỳ 2 Phần 1:Chuyên đề kỹ thuật điện (23 tiết) ChơngI: Kháiquátvềhệthốngcungcấpđiện (3tiết) 1.Cácnguồnnănglợngtựnhiên. (Nguyễn Xuân Phú- Cung cấp điện- NXB KHKT, 2000- Tr 5). !" # $ % &' ( ) * * + ,- . '/ "0"12' 3"4'/5(67#89 "4'/$#:;< "4'/$#:;6, "4'/(6 3'-+%=== %>'/)*,?@'A?5= 1>'/)*-+(:% 79B',+)*$-6!điện năng= C$)D()*,E8F$-=9* $)F5-)FGHIJ= - Ưu điểm của điện năng: Sở dĩ điện năng rất thông dụng và đ ợc sử dụng rất rộng rãi vì nó có nhiều u điểm nh : - Dễ dàng chuyển thành các dạng năng l ợng khác (cơ, hoá, nhiệt ) - Dễ truyền tải đi xa, hiệu suất cao. - Đặc điểm của điện năng: Trong quá trình sản xuất và phân phối điện năng có một số đặc điểm chính nh sau: a. Điện năng sản xuất ra không thể tích trữ, dự trữ đ ợc (tr ờng hợp cá biệt với công suất nhỏ dùng pin, ác quy làm bộ phận tích trữ, nh ng công suất rất nhỏ). Tại mọi thời điểm, ta phải đảm bảo cân bằng giữa điện năng sản xuất ra với điện năng tiêu thụ (kể cả những tổn thất do truyền tải điện). b. Quá trình chuyển động điện xảy ra rất nhanh: sóng điện từ lan truyền trong dây dẫn với tốc độ rất lớn, xấp xỉ tốc độ ánh sáng; quá trình sóng sét lan truyền, hoặc các quá trình khác (chập điện, ngắn mạch, quá độ ) xảy ra rất nhanh. Do đó trong vận hành, điều độ, điều khiển cần sử dụng thiết bị tự động. c. Công nghiệp điện lực liên quan chặt chẽ đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân. Do đó, nó là động lực cho các ngành sản xuất, động lực cho việc tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong cấu trúc nền kinh tế quốc dân. Hệ thống điện bao gồm các khâu: sản xuất, truyền tải, phân phối, cung cấp tới các hộ tiêu thụ và sử dụng điện năng. K=L('/$= 1. Nhàmáynhiệtđiện: Nhà máy nhiệt điện chiếm một tỷ lệ rất quan trọng trong công suất chung của l ới điện (là một dạng nguồn điện kinh điển). Gồm nhiều loại: nhiệt điện rút hơi và nhiệt điện ng ng hơi, kiểu lò than phun hoặc kiểu lò ghi xích. a- Sơ đồ giới thiệu quá trình sản xuất điện năng trong nhà máy nhiệt điện: (Nguyễn Xuân Phú- Cung cấp điện- NXB KHKT, 2000- Tr 6). - Sơ đồ nguyên lý của nhà máy nhiệt điện ng ng hơi: Gồm16TBịsau: 1.Kho nhiên liệu 2. Hệ thống cấp nhiên liệu 3. Lò sấy 4. Tuabin (tuốc bin) 5. Bình ng ng 6. Bơm tuần hoàn 7. Bơm ng ng tụ 8. Bơm cấp n ớc 9. Bộ phận hâm nóng KK 10. 11 Quạt không khí 12. Bộ sấy không khí 13.Bộ hâm n ớc 14.Bình gia nhiệt hạ áp 15. Bộ ng ng khí16. Bình cao áp Hình 1. Sơ đồ nguyên lý của nhà máy nhiệt điện ng ng hơi b- Nguyên tắc hoạt động: nhà máy nhiệt điện hoạt động theo một chu trình kín: Đầu tiên than ở dạng thô đ ợc vận chuyển từ kho (1) đến hệ thống nghiền nát (2), rồi đ ợc đ a vào buồng (3). Lúc này than đã trở thành than cám đ ợc quạt hút đ a đến hệ thống vòi phun ở buồng đốt của hệ thống nồi hơi (5). Trên đ ờng từ hệ thống nghiền nát đến hệ thống vòi phun than cám, ng ời ta bố trí thêm một máy phân ly để những hạt than có kích th ớc lớn sẽ đ ợc giữ lại và đ a trở về hệ thống nghiền nát. Nhiên liệu đ ợc đ a đến buồng đốt (3) sẽ có một áp suất nhất định do bố trí quạt KK (10) rất mạnh. Không khí do quạt (10) cung cấp cho các vòi phun sẽ giúp cho than cám đ ợc phun mạnh vào trong buồng đốt. Tr ớc đó, không khí đ ợc hâm nóng ở bộ phận hâm nóng (9). Bộ phận này đ ợc đặt ngay trên đ ờng đi của khói nóng thoát ra nhờ quạt lùa (11). Điều này tiết kiệm đ ợc nhiệt, giảm tiêu thụ nguyên liệu cho buồng đốt. Khói nóng cũng đ ợc dùng để hâm n ớc nóng ở bộ phận hâm n ớc (13) tr ớc khi đ a vào bao hơi trong lò sấy (3). N ớc trong bao hơi đ ợc đun nóng sẽ chuyển hành hơi n ớc và sẽ đ ợc đ a đến bộ phận tái hâm n ớc. ở đây hơi n ớc đ ợc sấy khô, có thông số cao (áp suất p = 130 240 KG/cm2 , nhiệt độ t= 540 5650C) theo đ ờng ống dẫn vào tuốc bin(4). Hơi quá n ớc đập vào cánh tuốc bin làm tuốc bin quay, kéo theo ro to của máy phát quay biến cơ năng thành điện năng. Hơi quá n ớc sau khi qua tuốc bin (4) có thông số thấp (p=0,03 0,04KG/cm2 , nhiệt độ t= 400C) sẽ xuống bình ng ng (5), đ ợc trao đổi nhiệt, làm lạnh và ng ng tụ lại nhờ hệ thống tuần hoàn của bình ng ng, đ ợc bơm (7) bơm về bình gia nhiệt hạ áp (14), sau đó đ ợc bơm dẫn qua bình ng ng khí (15) đến bộ hâm n ớc (13) thành n ớc nóng tr ớc khi đ a vào bao hơi của lò. c Nhận xét đặc điểm của nhà máy nhiệt điên ng ng hơi: + Quá trình làm việc của nhà máy nhiệt điện là một chu trình kín. Th ờng đ ợc xây dựng gần nguồn nguyên liệu: mỏ than, đ ờng thuỷ + Khối l ợng tiêu thụ nhiên liệu lớn, việc vận chuyển nhiên liệu khá tốn kém và khói thải làm ô nhiễm môi tr ờng. + Tính linh hoạt trong vận hành kém. Khởi động và tăng phụ tải chậm. + Về cấu tạo : gồm có 2 phần: gian lò và gian máy. Gian lò để biến đổi chất đốt thành hơi quá nhiệt, gian máy để biến đổi W dòng hơi quá nhiệt thành cơ năng quay tuốc bin máy phát điện làm việc. Nhà máy nhiệt điện kiểu than phun chỉ khác nhà máy nhiệt điện kiểu ghi xích than thô đ ợc nghiền nát thành cám qua vòi phun vào buồng đốt. T ơng ứng với nhà máy nhiệt điện kiểu ng ng hơi (vì có bao nhiêu đ a vào tuốc bin đều ng ng lại ở bình ng ng) là nhà máy điện kiểu rút hơi. Nhà máy nhiệt điện kiểu rút hơi: về nguyên lý cũng giống nhà máy nhiệt điện kiểu ng ng hơi, song l ợng hơi đ ợc rút ra đáng kể từ một số tầng của tuốc bin để cấp cho các phụ tải nhiệt công nghiệp và sinh hoạt. Do đó hiệu suất chung của nhà máy tăng lên cao hơn. + Hiệu suất của nhà máy nhiệt điện thấp (= 30 40 %).vì n ớc qua M bình ng ng đã lấy đi 60% của hơi quá nhiệt. Để nâng cao hiệu suất ng ời ta tận dụng nhiệt năng của hơi quá nhiệt sau khi qua tuốc bin, hiệu suất nâng lên từ 50 60%.( nhà máy nhiệt điện có M công suất càng lớn thì hiệu suất càng cao). d Tình hình các nhà máy nhiệt điện hiện nay: + Thế giới: nhà máy nhiệt điện có công suất lớn (hàng triệu KW trở lên) + N ớc ta: nhà máy nhiệt điện có công suất có công suất trung bình và nhỏ. Miền Bắc: có nhiệt điện Yên Phụ, Phả Lại, Uông Bí, Thái Nguyên, Thanh Hoá với các kiểu lò hơi ghi xích hoặc than phun. Phú Thọ có nhà máy nhiệt điện Việt Trì. Miền Nam: có nhiệt điện chạy bằng nhiên liệu lỏng: dầu Điêzel, có công suất nhỏ. Gồm 11 TBị sau: 1. Đập chắn 2. Mực n ớc cao 3. Cửa cống 4. Đ ờng ống dẫn n ớc 5.Trục tuốc bin thuỷ lực 6. Buồng xoáy ốc 7. MPĐ 8. Trạm tăng áp 9. Dây cao áp 10. ống thoát 11. Mực n ớc thấp K=Nhà máy Thuỷ điện "Sơ đồ cấu tạo nhà máy thuỷ điện dùng đập chắn 9 1 8 7 2 [...]... toàn 3 Hệ thống cung cấp điện. 1 Khái niệm: - Điện năng đợc sản xuất trong các nhà máy điện cần đợc chuyên chở đến nơi tiêu thụ ( nh những thành phố lớn, khu công nghiệp).Vì vậy, nhu cầu xây dựng đ ờng dây dẫn điện đi xa Những đờng dây này hợp lại với nhau thành hệ thống điện năng (hay mạng điện, l ới điện chung) -ưHệưthống điện năng: - Điện năng đợc sản xuất trong các nhà máy điện, nó không thể dự trữ... thời tiết từng mùa - Các nhà máy thuỷ điện ở nớc ta: + Miền Bắc: nhà máy thuỷ điện Tà Sa (Cao Bằng), Thác Bà (Yên Bái), Cấm Sơn (Hà Bắc), Bàn Thạch (Thanh Hoá), nhà máy thuỷ điện Hoà Bình; tơng lai đang xây dựng nhà máy thuỷ điện Sơn La + Miền Nam: nhà máy thuỷ điện Đa Nhim, Trị An, Yaly 2 Nhà máy điện nguyên tử: Thực chất nhà máy điện nguyên tử là nhà máy nhiệt điện, nhng lò hơi đợc thay thế bằng lò... thống điện năng 1 Đinh nghĩa: Hệ thống điện năng là Hệ thống các nhà máy điện ợc nối chung lại với nhau, cho làm việc song song với nhau, đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải 2 ý nghĩa của hệ thống điện năng? (KTĐ69-327) # Nhờ có hệ thống điện năng mà các nhà máy điện có thể hỗ trợ lẫn mhau ( khi sửa chữa, khi có sự cố), bảo đảm khả năng liên tục cung cấp điện cho phụ tải # Công suất nhà máy điện. .. thống điện năng? - Định nghĩa hệ thống điện năng? - ý nghĩa hệ thống điện năng? - Công suất nhà máy điện phát ra hoàn toàn phụ thuộc vào phụ tải, mà phụ tải luôn luôn biến thiên trong một ngày, theo các mùa trong năm Nếu các nhà máy điện làm việc riêng rẽ thì công suất không đợc tận dụng hết, việc cung cấp điện cũng không thể đảm bảo liên tục đợc (vì khi có sự cố thì mất điện hết) Do vậy, các nhà máy điện. .. kéo dài + Giá thành điện năng thấp *Nhà máy thuỷ điện có nhiều u điểm so với nhà máy nhiệt điện: (?) Hãy nêu u, nhợc Ưu điểm: điểm của nhà máy + Giá thành điện năng rất rẻ (rẻ so với nhiệt điện từ 3- 5 thuỷ điện so với lần) nhà máy nhiệt + Khởi động máy nhanh + Dễ sử dụng và điều chỉnh phụ ti nhanh chóng điện? + Mức độ tự động hoá dễ thực hiện + ít xy ra sự cố so với các nhà máy điện khác + Bảo đảm... cách hợp lý cho các nhà máy điện trong hệ thống, theo đặc điểm từng địa phơng, do đó giá thành điện năng rẻ hơn. Cácưkhâuưcủaưlư i điện: Khái quát chung một mô ớ hình mạng lới điện gồm 4 khâu: Máy phát điện (Nguồn) BA BA Hộ tiêu thụ Sử dụng Truyền tải Phân phối Khâuư1: Nguồn: gồm các nhà máy điện liên kết lại với nhau, đợc các trạm TA nâng lên điện áp cao để truyền tải điện năng đi xa (35 kV, 110kV,... cao: p = 12,5 at, đợc dẫn đến tuốc bin (8), làm tuốc bin (8) quay, máy phát điện làm việc Hơi nớc sau khi qua tuốc bin (8) đợc ngng tụ lại bình ngng (9), và đợc bơm (11) bơm trở lại bộ trao đổi nhiệt (4) Nhận xét: ( ?) So sánh nhà máy điện nguyên tử với nhà máy nhiệt điện? - Nguyên lý nhà máy điện nguyên tử giống nhà máy nhiệt điện, cấu tạo tợng tự nhau - Hiệu suất thấp giống nhau = 25 30 %, nếu sấy... Nguyên lý hoạt động nhà máy điện nguyên tử: Nhiệt năng nớc cơ năng MF (thu đợc từ p/) (thành hơi) Nhà máy điện nguyên tử có hai đờng nớc chảy tuần hoàn theo hai đờng vòng khép kín (để tránh ảnh hởng có hại của các tia phóng xạ tới công nhân làm việc ở gian máy) Để tránh ảnh hởng có hại của các tia phóng xạ đến công nhân làm việc ở gian máy, cấu tạo của nhà máy điện nguyên tử có 2 đờng vòng khép kín:... phản ứng hạt nhân Sử dụng nhiệt năng thu đợc của lò phản ứng hạt nhân a-ưSơưđồưcấuưtạoưnhàưmáy điện nguyên tử: + Lò hơi của nhà máy điện nguyên tử thay bằng lò phản ứng hạt nhân + Để tránh nguy hiểm cho ngời và thiết bị do phóng xạ ngời ta dùng 3 chu trình nhiệt chứ không nh vòng chu trình của nhà máy nhiệt điện ngng hơi: Sự phân giã hạt nhân xảy ra khi một nơtron tự do bắt đầu va chạm với một hạt nhân... đồ nguyên lý nhà máy điện hạt nhân: - Cấu tạo: 1 Tim lò điện 2 Mạch sơ cấp 3 Máy nén 4 Bộ tạo hơi 6 Thanh điều khiển 10 Tổ tuabin Máy phát 7 Thùng 8 Thành lò phản ứng 9 Mạch thứ cấp 11.Bình ngng 12 Mạch làm mát 13 Đầu ra của máy phát điện ư-ưNguyênưlýưcủaưnhàưmáy điện hạtưnhân Gồm 3 chu trình độc lập: + Chu trình thứ nhất: Chiết suất nhiệt sinh ra từ quá trình phân rã các nguyên tử uranium nằm bên trong