Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN Nhiệm vụ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Quang Thắng Lớp: Đ5H1 Ngành: Hệ thống điện Cán hướng dẫn: ThS Đặng Thành Trung THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 22/0,4 kV CHO MỘT TỔ HỢP TÒA NHÀ CHUNG CƯ PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Nhà máy điện kiểu: NĐNH gồm tổ máy x 55 MW Nhà máy có nhiệm vụ cấp điện cho phụ tải sau Phụ tải cấp điện áp máy phát: Pmax = 15 MW, cos  Gồm : kép x 5MW x km đơn x 2,5 MW x km Biến thiên phụ tải ghi bảng Tại địa phương dùng máy cắt hợp với Icắt = 21 kA tcắt = 0,7 sec, cáp nhôm vỏ PVC với thiết diện nhỏ 70mm2  Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV: Pmax= 90 MW, cos  Gồm kép x 60 MW đơn 30 MW Biến thiên phụ tải ghi bảng  Phụ tải cấp điện áp cao 220 kV: Pmax= 120 MW, cos  Gồm kép x 80 MW đơn x 40 MW Biến thiên phụ tải ghi bảng Nhà máy nối với hệ thống 220 kV đường dây kép dài 60 km Công suất hệ thống ( không kể nhà máy thiết kế) : 3000 MVA; Công suất dự phòng hệ thống : 100 MVA; Điện kháng ngắn mạch tính đến góp phía hệ thống X*HT = 1,25 Tự dùng :  = 8% , cos  Cơng suất phát tồn nhà máy ghi bảng GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực Bảng biến thiên công suất Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 S UF 80 80 70 70 70 80 90 100 90 90 80 S UT 90 90 80 80 70 90 90 100 80 80 80 S UC 70 70 80 80 80 90 90 90 90 90 80 S TNM 80 80 80 80 90 100 100 100 90 90 90 PHẦN II: PHẦN CHUYÊN ĐỀ Thiết kế trạm biến áp phân phối 22/0,4 kV cho tổ hợp tòa nhà chung cư Ngày giao nhiệm vụ: 13 tháng 10 năm 2014 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 29 tháng 12 năm 2014 Trưởng khoa Giáo viên hướng dẫn TS Trần Thanh Sơn Ths Đặng Thành Trung GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực LỜI MỞ ĐẦU Ngày nhu cầu sử dụng lượng gia tăng mạnh mẽ tất nước giới Trong đó, nhu cầu lượng điện đặt cho ngành điện quốc gia khó khăn lớn Việc đáp ứng nhu cầu sử dụng điện công nghiệp sử dụng điện sinh hoạt với chất lượng điện tốt, cung cấp điện liên tục, an toàn vấn đề thiết với quốc gia Việc sử dụng nguồn lượng có việc quy hoạch, khai thác nguồn lượng cách hợp lý, đảm bảo an ninh lượng mà vấn đề mang nhiều ý nghĩa kinh tế, trị, xã hội…Sau học xong chương trình ngành hệ thống điện, xuất phát từ nhu cầu thực tế, em giao nhiệm vụ thiết kế nội dung sau: Phần I: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện, gồm tổ máy với công suất tổ máy 55MW, cung cấp điện cho phụ tải địa phương, phụ tải cấp trung áp 110 kV, phụ tải cấp điện áp cao áp 220 kV phát hệ thống qua đường dây kép dài 60 Km Phần II: Thiết kế trạm biến áp 22/0,4 kV cho tổ hợp tòa nhà chung cư gồm tòa nhà, tòa nhà có 65 hộ Trong có 50 hộ loại I, 120 hộ loại II 90 hộ loại III Em xin chân thành cảm ơn: thầy, cô giáo khoa Hệ thống điện Trường đại học Điện Lực tận tâm truyền đạt kiến thức cho em trình học tập Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo ThS Đặng Thành Trung trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Do thời gian khả có hạn, đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận lời nhận xét, góp ý thầy bạn để em rút kinh nghiệm bổ sung kiến thức thiếu Em xin trân trọng cảm ơn ! Hà Nội, ngày 17 tháng 10 năm 2014 Sinh viên Trần Quang Thắng GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa hệ thống điện đặc biệt thầy giáo Th.S ĐẶNG THÀNH TRUNG hướng dẫn em nhiệt tình trang bị cho em lượng kiến thức sâu rộng môn nhà máy điện để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện mảng đề tài lớn đặc trưng ngành điện nói chung khoa hệ thống điện nói riêng đòi hỏi nhiều trình độ chun mơn, q trình thiết kế em có giúp đỡ phối hợp tốt với bạn bè nhóm đồ án Một lần em xin chân thành cảm ơn bày tỏ lòng biết ơn thầy tận tình giảng dạy giúp đỡ em năm học vừa qua GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực NHẬN XÉT (Giáo viên hướng dẫn) Hà Nội, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực NHẬN XÉT (Giáo viên phản biện) Hà Nội, ngày tháng năm Giáo viên phản biện GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực MỤC LỤC PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG I TÍNH TỐN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 Chọn máy phát điện 1.2 Tính tốn cân cơng suất 1.2.1 Phụ tải toàn nhà máy 1.2.2 Phụ tải tự dùng 1.2.3 Tính tốn phụ tải cấp điện áp 1.2.4 Công suất phát hệ thống 1.3 Đề xuất phương án nối điện CHƯƠNG II 13 TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP 13 A Phương án I 13 2.1.A Phân bố công suất cấp điện áp máy biến áp 13 2.1.A.1 MBA cuộn dây sơ đồ MF-MBA 13 2.1.A.2 MBA liên lạc 14 2.2.A Chọn loại công suất định mức máy biến áp 15 2.2.A.1 MBA cuộn dây sơ đồ MF-MBA 15 2.2.A.2 MBA tự ngẫu 16 2.3.A Tính tốn tốn thất điện máy biến áp 19 2.3.A.1 Tính tổn thất điện MBA cuộn dây 19 2.3.A.2 Tính tổn thất điện MBA tự ngẫu 20 B Phương án II: 21 2.1.B MBA liên lạc 21 2.1.B.1 MBA cuộn dây sơ đồ MF-MBA 23 2.1.B.2 MBA tự ngẫu 23 2.2.B Tính toán tốn thất điện máy biến áp 28 CHƯƠNG III 31 TÍNH TỐN KINH TẾ KỸ THUẬT, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 31 3.1 Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối 31 GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực 3.1.1 Phương án I 31 3.1.2 Phương án II 32 3.2 Tính tốn kinh tế, kỹ thuật Chọn phương án tối ưu 33 3.2.1 Các tiêu kinh tế phương án I 33 3.2.2 Các tiêu kinh tế phương án II 34 3.3 So sánh tiêu kinh tế, kỹ thuật Chọn phương án tối ưu 36 CHƯƠNG IV 37 TÍNH TỐN DỊNG NGẮN MẠCH 37 4.1 Chọn điểm ngắn mạch 37 4.2 Lập sơ đồ thay 38 4.3 Tính tốn ngắn mạch theo điểm 41 4.3.1 Điểm ngắn mạch N1 41 4.3.2 Điểm ngắn mạch N2 43 4.3.3 Điểm ngắn mạch N3 45 4.3.4 Điểm ngắn mạch N3’ 47 4.3.5 Điểm ngắn mạch N4 47 CHƯƠNG V 48 CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 48 5.1 Tính tốn dòng cưỡng cấp điện áp 48 5.1.1 Cấp điện áp 220 kV 48 5.1.2 Cấp điện áp 110 kV 49 5.1.3 Cấp điện áp 10,5 kV 49 5.2 Chọn máy cắt Dao cách ly 50 5.2.1 Chọn máy cắt 50 5.2.2 Chọn dao cách ly 51 5.3 Chọn dẫn cứng đầu cực máy phát 52 5.3.1 Chọn loại tiết diện 52 5.3.2 Kiểm tra ổn định động ngắn mạch 54 5.3.3 Chọn sứ đỡ cho dẫn cứng 56 5.4 Chọn dẫn mềm 57 5.4.1 Chọn góp cấp điện áp 220(kV) 58 GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực 5.4.2 Chọn góp cấp điện áp 110(kV) 61 5.5 Chọn cáp kháng điện đường dây 64 5.5.1 Chọn cáp cho phụ tải điện áp máy phát 64 5.5.2 Chọn kháng điện đường dây 67 5.6 Chọn máy biến áp đo lường 71 5.6.1 Chọn máy biến dòng điện 71 5.6.2 Chọn máy biến điện áp 75 5.6.3 Hình vẽ sơ đồ nối dụng cụ đo 78 5.7 Chọn chống sét van 78 CHƯƠNG VI 80 CHỌN SƠ ĐỒ VÀ CÁC THIẾT BỊ TỰ DÙNG 80 6.1 Sơ đồ tự dùng 80 6.2 Chọn thiết bị điện khí cụ cho tự dùng 82 6.2.1 Chọn máy biến áp 82 6.2.2 Chọn máy cắt 6,3(kV) 84 6.2.3 Tính tốn ngắn mạch chọn Aptơmat cầu dao 85 PHẦN II 88 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 22/0,4 kV ĐỂ CUNG CẤP CHO MỘT TỔ HỢP TÒA NHÀ CHUNG CƯ 88 CHƯƠNG I 89 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 89 1.1 Tính tốn phụ tải cho hộ gia đình 89 1.2 Xác định phụ tải tính tốn cho tổ hợp tòa nhà chung cư 93 CHƯƠNG II 95 CHỌN SƠ ĐỒ NGUN LÝ VÀ TÍNH TỐN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ 95 2.1 Chọn máy biến áp 95 2.2 Chọn thiết bị trung 95 2.3 Chọn thiết bị hạ áp 99 2.4 Chọn kích thước trạm biến áp hợp 107 2.5 Thiết kế cách lắp đặt 108 CHƯƠNG III 109 TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 109 GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực 3.1 Điện trở nối đất thanh: 109 3.2 Điện trở nối đất cọc 109 3.3 Điện trở nối đất hệ thống cọc 110 GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng-Lớp Đ5H1 ... tự ngẫu phương án I Hình 2.4 Sơ đồ nối điện phương án II GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng- Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực Hình 2.5... dòng điện BU Máy biến điện áp DC Dòng điện chiều AC Dòng điện xoay chiều GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng- Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện. .. nối đất hệ thống cọc 110 GVHD:Th.S Đặng Thành Trung SV:Trần Quang Thắng- Lớp Đ5H1 Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện Trường Đại Học Điện Lực DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH