Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn học Phần Điện trong nhà máy điện và trạm biến áp
Tr ng i H c Bách Khoa Hà N iườ Đạ ọ ộ Khoa Điện Bộ môn Hệ Thống Điện o0o Đồ án môn học : Phần điện trong nhà máy điện & trạm biến áp Giáo viên hướng dẫn : PGS-TS Phạm Văn Hoà Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA L i núi u Nh mỏy in v trm bin ỏp l cỏc khõu ch yu trong H Thng in . Do vy mi sinh viờn ngnh H Thng in cn hiu rừ c nhim v , chc nng , cu to v nguyờn lý vn hnh ca chỳng. Mụn hc Phn in trong nh mỏy in v trm bin ỏp ó cho sinh viờn cú nhng kin thc c bn nht ,tng quan nht . Tuy vy , ú ch l phn lý thuyt v s tht l khú khn cho mi sinh viờn khi ra trng khụng bit cỏch vn dng c nhng kin thc ó hc ca mụn hc vo thc t. ỏn mụn hc Phn in trong nh mỏy in v trm bin ỏp ó gii quyt vn ú . Qua nhim v thit k sinh viờn s bit cỏch ỏp dng nhng kin thc ó hc , nhng cụng thc ,tớnh toỏn mt cỏch thnh tho.Khụng ch n gin l nhng kin thc ca mụn Phn in trong nh mỏy in v trm bin ỏp m khi lm ỏn ,sinh viờn cú dp ụn li kin thc ca nhiu mụn hc c bn nh : Ngn mch , cao ỏp , li in , bo v Rle Trong thi gian lm ỏn vi s c gng ht sc ca bn thõn, c s giỳp tn tỡnh ca cỏc thy cụ ca b mụn. c bit l s giỳp v hng dn tn tỡnh ca PGS - TS Phm Vn Ho ó giỳp em hon thnh bn ỏn. Vỡ thi gian cú hn, vi kin thc cũn hn ch do vy bn ỏn ca em khụng trỏnh nhng thiu sút. Vỡ vy em rt mong nhn c s gúp ý b xung ca cỏc thy cụ giỏo ỏn ca em ngy cng hon thin hn. Em xi Mt ln na em xin chõn th nh c m n ! M c l c Li núi u 1 Mc lc 2 Chng 1: Tớnh toỏn ph ti v cõn bng cụng sut 1.1. Chn mỏy phỏt in . 4 1.2. Tớnh toỏn ph ti cỏc cp in ỏp 5 1.3. Cõn bng cụng sut ton nh mỏy 5 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 2 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA 1.4. Nhn xột 6 Chng 2: La chn s ni in ca nh mỏy 2.1. sut cỏc phng ỏn.7 2.2. La chn MBA cho cỏc phng ỏn.10 2.3. Phõn b ph ti cho cỏc MBA.14 2.4. Kim tra kh nng quỏ ti ca cỏc MBA. 10 2.5. Tớnh tn tht in nng trong MBA. 10 2.6. Tớnh dũng in cng bc 23 Chng 3: Tớnh dũng in ngn mch 3.1. Phng ỏn 1.20 3.2. Phng ỏn 2 22 Chng 4: Tớnh toỏn ch tiờu Kinh t K thut La chn phng ỏn ti u 4.1. Chn mỏy ct v dao cỏch ly cho tng phng ỏn .25 4.2. La chn s thit b phõn phi 26 4.3. Tớnh toỏn kinh t k thut .50 Chng 5: Chn khớ c in v dõy dn 5.1. Chn thanh dn cng . 27 5.2. Chn thanh dn mm .31 Chng 6: S ni in v thit b t dựng 6.1. Chn MBA t dựng cp 1 44 6.2. Chn MBA d tr cp 1 . 45 6.3. Chn MBA t dựng cp 2 47 6.4. Chn mỏy ct phớa mch 6,3 kV .60 6.5. Chn ỏptụmỏt cho ph ti t dựng cp 0,4 kV 70 Ch ng 1 : tớnh toỏn ph t I v cõn b ng cụng su t Ti mi thi im in nng do nh mỏy phỏt ra ph i cõn bng vi in nng tiờu th ca ph ti k c cỏc tn tht ca ph ti.Trong thc t in nng tiờu th ti cỏc h dựng in luụn thay i, vỡ th vic tỡm c th ph ti l r t quan trng i vi vic thit k v v n h nh. Da vo th ph ti ta cú th chn c phng ỏn ni in hp lý, m bo cỏc ch tiờu kinh t k thut. th ph ti cũn cho ta chn ỳng cụng sut ca cỏc mỏy bin ỏp (MBA) v phõn b ti u cụng sut gia cỏc t mỏy vi nhau v gia cỏc nh mỏy in vi nhau. Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 3 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA 1.1. Ch n mỏy phỏt i n. Theo yờu cu thit k nh mỏy cú tng cụng sut 4ì60 MW = 240 MW. Chn 4 mỏy phỏt in kiu TB-60-2 cú cỏc thụng s nh bng 1-1 sau: Bng 1-1 S m (MW) P m (MW) U m (KV) I m (KA) COS m X d X d X d 75 60 10,5 4,125 0,8 0,146 0,22 1,691 1.2. Tớnh toỏn ph ti cỏc cp in ỏp. Trong nhim v thit k ó cho th ph ti ca nh mỏy v th ph ti ca cỏc cp in ỏp di dng bng theo phn trm cụng sut tỏc dng P max v h s cos tb ca tng ph ti tng ng t ú ta tớnh c ph ti ca cỏc cp in ỏp theo cụng sut biu kin nh cụng thc sau : TB t t Cos P S = (1.1) vi : 100 P%.p P max t = . Trong ú: S(t) : l cụng sut biu kin ca ph ti ti thi im t (MVA). cos TB : l h s cụng sut trung bỡnh ca tng ph ti. P% :Cụng sut tỏc dng ti thi im t tớnh bng phn trm cụng sut cc i. P max : Cụng sut ca ph ti cc i tớnh bng, MW. 1.2.1. Ph ti cp in ỏp mỏy phỏt : Theo thit k : P max = 20 MW vi cos = 0,85 . ỏp dng cụng thc (1.1).Ta cú : Bng 1.2 T(h) 0 - 8 8-12 12-14 14-16 16-18 18-22 22-24 P % 80 70 80 90 100 90 80 P(t) MW 16 14 16 18 20 18 16 S(t) MW 18,82 16,47 18,82 21,18 23,53 21,18 18,82 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 4 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA 1.2.2. Ph ti cp in ỏp trung (110 kV) : Vi P max = 80 MW vi cos = 0,88 tng t ta cú bng kt qu v th sau : Bng 1.3 T(h) 0 - 6 6-10 10-14 14-16 16-20 20-24 P % 90 80 90 100 90 80 P(t) MW 72 64 72 80 72 64 S(t) MW 81,82 72,73 81,82 90,91 81,82 72,73 1.2.3. Cụng sut phỏt ca ton nh mỏy Nh mỏy gm 4 t mỏy cú: P m = 60 MW, cos m = 0,8 do ú .75 8,0 60 cos MVA P S dm dm dm === Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội - th ph ti cp in ỏp mỏy phỏt- - th ph ti cp in ỏp trung- 5 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA Tng cụng sut t ca ton nh mỏy l: P NMm = 4ìP m = 4 ì 60 = 240 MW S NMm = 300 MW. T ú ta cú phõn b cụng sut theo thi gian v th : Bng 1.3 T(h) 0 - 10 10-14 14-18 18-22 22-24 P % 80 90 100 90 80 P(t) MW 192 216 240 216 192 S(t) MW 240 270 300 270 240 1.2.4. Cụng sut t dựng ca nh mỏy : Cụng sut t dựng ca ton nh mỏy c xỏc nh theo cụng thc sau : MVA P S NM TD cos * 100 = (1.2) Trong ú : S TD : cụng sut t dựng ca nh mỏy : phn trm lng in t dung P t : Cng sut NM pht ra ti thi im t Da vo bng kt qu (1.3) v cng thc (1.2) ta cỳ kt qu sau : Bng 1.4 T(h) 0 - 10 10-14 14-18 18-22 22-24 P(t) MW 192 216 240 216 192 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội - th ph ti ton nh mỏy- 6 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA S(td) MW 18,5 20,82 23,13 20,82 18,5 1.3. Cõn bng cụng sut ton nh mỏy Phng trỡnh cõn bng cụng sut ton nh mỏy: MVASSSSSSS HTTDuCuTuNM +++++= f Ta b qua tn tht S(t) trong mỏy bin ỏp v S uC = 0 MVASSSS TDuTuNM )(S fHT ++= T ú ta lp c kt qu tớnh toỏn ph ti v cõn bng cụng sut ton nh mỏy nh sau : T(h) 0-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 S NM 240 240 240 270 270 300 300 270 270 240 S uf 18,82 18,82 16,47 16,47 18,82 21,18 23,53 21,18 21,18 18,82 S uT 81,82 72,73 72,73 81,82 81,82 90,91 81,82 81,82 72,73 72,73 S TD 18,5 18,5 18,5 20,82 20,82 23,13 23,13 20,82 20,82 18,5 S HT 120,8 5 129,94 132,3 150,89 148,54 164,78 171,52 146,2 155,3 129,9 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội - th cụng sut t dựng ca nh mỏy- 7 §å ¸n m«n häc: PhÇn ®iÖn trong NM§ &TBA 1.4. Nhận xét : Tình tr ạ ng ph ụ t ả i ở các c ấ p đ i ệ n áp. Ta thấy phụ tải phân bố không đều ở các cấp điện áp. ở cấp điện áp máy phát phụ tải P max = 20MW khỏ nhỏ so với công suất một máy phát P = 60 MW Phụ tải cấp điện áp trung : P max = 80MW, tương đối lớn Phụ tải cấp điện áp cao không có. Dự trữ của hệ thống Ta có dự trữ của hệ thống S = 100MVA, lớn hơn so với công suất một máy phát. Công suất của hệ thông lớn S HT = 2000MVA.Với công suất của hệ thống lớn như vậy thì nhà máy không có vai trò thực sự quan trọng . Điện áp. Nhà máy thiết kế chỉ có các cấp điện áp là: Cấp điện áp máy phát U đm = 10,5 KV. Cấp điện áp trung có U đm = 110KV. Không có cấp điện áp cao :220KV(nối hệ thống) Chương 2 : lựa chọn sơ đồ nối điện của nhà máy Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi 8 §å ¸n m«n häc: PhÇn ®iÖn trong NM§ &TBA 2.1. Đề suất các phương án : Lựa chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng trong thiết kế nhà máy điện. Sơ đồ nối điện hợp lý không những đem lại những lợi ích kinh tế lớn lao mà còn phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật . Cơ sở để để xác định các phương án có thể là số lượng và công suất máy phát điện , công suất hệ thống điện , sơ đồ lưới và phụ tải tương ứng , trình tự xây dựng nhà máy điện và lưới điện • Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có 4 tổ máy phát, công suất định mức của mỗi tổ máy là 60 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp sau: Phụ tải địa phương ở cấp điện áp 10 kV có: S đp max = 23,53 MVA S đp min = 16,47 MVA Phụ tải cấp điện áp 110 kV có: S 110 max = 90,91 MVA S 110 min = 72.73 MVA Đưa về hệ thống ở cấp điện áp 220kV S 220 max = 171,52 MVA S 220 min = 120,85 MVA Công suất dự phòng của hệ thống S dp = 100 MVA.Vậy ta không thể ghép chung hai máy phát với một máy biến áp vì ΣS bộ = 2*75 = 150 MVA > S dp ht = 100 MVA Ta có : %37,31%100* 75 53,23 max == dmf uf S S >30% Vậy cần phải có TG điện áp máy phát. Từ những nhận xét trên đây ta có thể đề xuất một số phương án như sau: Phương án 1 : Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi 9 §å ¸n m«n häc: PhÇn ®iÖn trong NM§ &TBA Phương án 2: Phương án 3: Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi 10 [...]... 69,22 = 21,69 MVA Lng cụng sut thiu ny c ti t MBA t ngu sang Mi MBA t ngu cn ti 1 cụng sut l : ST = 1 21,69 S thieu = = 10,845 2 2 MVA Hai MBA t ngu lm vic trong ch : H T Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 14 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA H C Trong ch truyn ti ny SH l ln nht nờn ta ch cn kim tra cun h SH = 0,5*( Smf 0,5*Std SUf ) = 0,5*(2*75 0.5*23,13-21,18) = 58,63 MVA Stt = *SmB = 0,5*125... 100 MVA Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 15 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA b Phng ỏn 2 : Xột cỏc trng hp nh ca phng ỏn 1 ta cú S c 1 b bờn trung : Khi cú s c mt b bờn trung thỡ cụng sut thiu l : Sthiu= SUTmax = 90,91 MVA Lng cụng sut thiu ny c ti t MBA t ngu sang Mi MBA t ngu cn ti 1 cụng sut l : ST = 1 90,91 S thieu = = 45,46 2 2 MVA Hai MBA t ngu lm vic trong ch : H C H T Trong ch truyn... MBA B2 phi lm vic trong ch ti : H T HC Cụng sut ca cỏc MF phỏt phớa h lờn l : SH = Smf 0,75*Std SUf = 3*75 0.75*23,13 - 21,18 = 186,48 MVA Sttcs = kqtsc**SmB =1,4* 0,5*200 = 140 MVA SH > Sttcs Trong trng hp ny cỏc MF ni vo phớa h ca MBA liờn lc khụng phỏt vi cụng sut nh mc m ch phỏt lng cụng sut phự hp vi kh nng ti ca Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 16 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA MBA... 241,5 153,7 24h kWh T ú tớnh c : A t = 2418,31 t=0 24h 365 A = 2486 * 365 = 907,39MWh t t=0 Tng tn tht cụng sut trong mỏy bin ỏp t ngu Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 18 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA 1 A tn = nP0 t + 365. A t = 657 + 907,39 = 1564,39 MWh n Tng tn tht cụng sut trong mỏy bin ỏp A1 = 2*Atn +2* AB =2*( 2646,25 + 1564,39) = 8421,28 MWh b Phng ỏn 2 : Tớnh toỏn tng t nh vi phng... 22-24 189 195.8 277.1 269.1 354.6 352.8 261.1 268.1 189 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 19 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA 24h kWh A t = 2906,36 t=0 24h 365 A = 2906,36 * 365 = 1060,82 MWh t t=0 Tng tn tht cụng sut trong mỏy bin ỏp t ngu T ú tớnh c : 1 A tn = nP0 t + 365. A t = 919,8 + 1060,82 = 1980,62 MWh n Tng tn tht cụng sut trong mỏy bin ỏp A1 = Atn + AB = 2646,25 + 2*1980,62 = 6607,49... Đại Học Bách Khoa Hà Nội 25 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA I cbK = S quaK max 3 *U F = 80,29 = 4,41 3 *10,5 kA Chn khỏng in phõn on : Khỏng in phõn on c chn theo iu kin sau : UmK > Umng = 10,5 kV ImK IcbK = 4,41 kA Tra Thit k nh mỏy in ta chn c khỏng nh sau : Loi PbA_10_5000_12 Um= 10,5 kV ImK= 5 kA XK% = 12% Chng 3 : 3.1 Tớnh dũng in ngn mch Phng ỏn 1 : Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 26 Đồ. .. + PnH S .t i n i =1 Bdm Bdm Bdm Vi PnC ,PnT ,PnH : tn tht cụng sut ngn mch trong cun dõy C,T,H ca MBA t ngu SiC , SiT ,SiH : cụng sut ti qua cỏc cun C,T,H ca MBA t ngu ti thi im t Ta cú: CH TH 1 CT PN PN P = P + N-C 2 N 2 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 17 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA TH CH 1 PN + PN CT P = P N-H 2 N 2 TH P CH 1 PN CT N P = + P ... PO(Kw) 70 PN (Kw) 310 UN% 10,5 IO% 0,6 MBA liờn lc : B1 & B2 B1 & B2 l cỏc MBA t ngu ni vo thanh gúp in mỏy phỏt nờn cụng sut c xỏc nh nh sau : Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 11 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA S B1 = S B 2 1 * S thua 2 ( MVA) Trong ú : : h s cú li ca MBA t ngu ; = UC UT = 0,5 UC Stha = SFm Sufmin - STDmax = 2*75 16,47 23,13*0,5 = 121,97 (MVA) S B1 = S B 2 1 *121,97 =... UN% C-T 11 C-H 32 IO% T-H 20 0,5 Phõn b ph ti cho cỏc MBA a Phng ỏn 1 : Vi MBA 2 dõy qun B3 & B4 thun tin cho vic vn hnh ta cho th ph ti bng phng trong sut c nm SB1=SB2= SFm Stdmax = 75 23,13/4 Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 12 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA = 69,22 MVA < SmB = 80MVA Vy iu kin lm vic bỡnh thng MBA B3&B4 khụng b quỏ ti MBA t ngu B1&B2 :ta cn phõn b cụng sut cho tng cun... Phng ỏn 2 : Vi MBA 2 dõy qun B3 thun tin cho vic vn hnh ta cho th ph ti bng phng trong sut c nm SB3= SFm Std = 75 23,13/4 = 69,22 MVA < SmB = 80MVA Vy iu kin lm vic bỡnh thng MBA B3 khụng b quỏ ti MBA t ngu B1&B2 :ta cn phõn b cụng sut cho tng cun dõy Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội 13 Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ &TBA Ta nhn thy : SBT < SUT do vy cụng sut c chuyn t : H T H C : SC = Cao . ọ ộ Khoa Điện Bộ môn Hệ Thống Điện o0o Đồ án môn học : Phần điện trong nhà máy điện & trạm biến áp Giáo viên hướng dẫn : PGS-TS Phạm Văn Hoà Đồ án môn học: Phần điện trong NMĐ. cấp điện áp là: Cấp điện áp máy phát U đm = 10,5 KV. Cấp điện áp trung có U đm = 110KV. Không có cấp điện áp cao :220KV(nối hệ thống) Chương 2 : lựa chọn sơ đồ nối điện của nhà máy Trêng. xây dựng nhà máy điện và lưới điện • Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có 4 tổ máy phát, công suất định mức của mỗi tổ máy là 60 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp sau: