Download miễn phí 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 lý, không những đảm bảo nhu cầu an ninh năng lượng mà còn là một vấn đề mang nhiều ý nghĩa về kinh tế, chính trị và xãhội, xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chương trình 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, đã trang bị kiến thức cho em trong quá trình học.







Mục lục

Phần I. thiết kế phần điện nhà máy điện

Chương 1. Tính toán phụ tải , chọn sơ đồ nối dây
1-1. Chọn máy phát điện.
1-2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất.
1.2.1. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy
1.2.2. Đồ thị phụ tải cấp 110kV
1.2.3. Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát
1.2.4. Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy
1.2.5. Đồ thị phụ tải cấp 220kV
1.2.6. Công suất phát vào hệ thống
1-3. Chọn phương án nối dây.
1.3.1. Phương án I
1.3.2. Phương án II
1.3.3. Phương án III

Chương 2. Tính toán chọn máy biến áp
A. Phương án I
2-1.a. Chọn máy biến áp.
2.1.1.a. Phân bố công suất cho các máy biến áp
2.1.2.a. Kiểm tra quá tải khi sự cố các máy biến áp
2-2.a. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
2-3.a. Tính toán dòng cưỡng bức.
*B. Phương án II
2-1.b. Chọn máy biến áp.
2.1.1.b. Phân bố công suất cho các máy biến áp
2.1.2.b. Kiểm tra quá tải khi sự cố các máy biến áp
2-2.b. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
2-3.b. Tính toán dòng cưỡng bức.

Chương 3. Tính toán ngắn mạch
A. Phương án I
3-1.a. Chọn điểm ngắn mạch.
3-2.a. Lập sơ đồ thay thế.
3-3.a. Tính toán dòng ngắn mạch theo điểm.
3.3.1.a. Điểm ngắn mạch Nơ1
3.3.2.a. Điểm ngắn mạch Nơ2
3.3.3.a. Điểm ngắn mạch Nơ3
3.3.4.a. Điểm ngắn mạch Nơ’3
3.3.5.a. Điểm ngắn mạch Nơ4
B. Phương án II
3-1.b. Chọn điểm ngắn mạch.
3-2.b. Lập sơ đồ thay thế.
3-3.b. Tính toán dòng ngắn mạch theo điểm.
3.3.1.b. Điểm ngắn mạch Nơ1
3.3.2.b. Điểm ngắn mạch Nơ2
3.3.3.b. Điểm ngắn mạch Nơ3
3.3.4.b. Điểm ngắn mạch Nơ’3
3.3.5.b. Điểm ngắn mạch Nơ4

Chương 4. Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phươngán tối ưu.
4-1. Chọn máy cắt cho các mạch.
4-2. Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối.
4.2.1. Sơ đồ thiết bị phân phối của phương án I.
4.2.2. Sơ đồ thiết bị phân phối của phương án II.
4-3. Tính toán kinh tế –kỹ thuật.
4.3.1. Các chỉ tiêu kinh tế của phương án I.
4.3.2. Các chỉ tiêu kinh tế của phương án II.
4-4. So sánh chỉ tiêu kinh tế -kỹ thuật và chọn phương án tối ư.u

Chương 5. Chọn khí cụ điện và dây dẫn.
5-1. Chọn thanh cứng đầu cực máy phát.
5-2. Chọn thanh góp mềm phía điện áp cao và điện áp trung.
5-3. Chọn máy cắt điện.
5-4. Chọn dao cách ly.
5-5. Chọn cáp và kháng đường dây cho phụ tải cấp điện áp máy phát.
5-6. Chọn chống sét van cho các cấp điện áp.
5-7. Chọn máy biến dòng điện và máy biến điện áp đo lường cho các cấp.
5-8. Sơ đồ nối dây các thiết bị đo.

Chương 6. Chọn sơ đồ và các thiết bị tự dùng.
6-1. Sơ đồ tự dùng.
6-2. Chọn các thiết bị điện và khí cụ điện cho tự dùng.
6.2.1. Chọn máy biến áp tự dùng.
6.2.2. Chọn máy cắt điện cấp 6,3kV.
6.2.3. Tính toán ngắn mạch chọn Aptomat.

phần II. tính toán ổn định

Chương I. Khái quát chung.
1-1. Chế độ của hệ thống điện.
1-2. Yêu cấu đối với các chế độ của hệ thống điện.
1-3. Điều kiện tồn tại chế độ xác lập - ổn định của hệ thống điện.

Chương II. Tính toán ổn định tĩnh.
2-1. Lập sơ đồ thay thế.
2-2. Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản.
2-3. Tính suất điện động và lập đặch tính công suất.
2.3.1. Xác định sức điện động.
2.3.2. Xác định tổng trở riêng tổng trở tương hỗ.
2.3.3. Phương trình đặc tính công suất.
2-4. Xác định hệ số dự trữ.

Chương III. Tính toán ổn định động.
3-1. Lập đặc tính công suất cho các chế độ.
3.1.1. Trước khi xảy ra ngắn mạch.
3.1.2. Trong khi khi xảy ra ngắn mạch.
3.1.3. Sau khi xảy ra ngắn mạch.
3-2. Tính toán xác định góc cắt giới hạn.
3-3. Tính toán xác định thời gian cắt giới hạn.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/25/thiet_ke_phan_dien_trong_nha_may_nhiet_dien_ngung.ohGYALvx3n.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31265/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

T1 + XF1 = 0,088 + 0,147 = 0,235
X6 = X = 0,082
BiÕn ®æi sao (X1 ; X2 ; X5 ) thµnh tam gi¸c thiÕu (X7 ; X8 )
X7 = X2 + X5 +
X8 = X1 + X2 +
HT
F1
N3
F2,4
X9 = X3 // X4 =
X10 = X7 // X9 =
HT
N3
F1,2,4
BiÕn ®æi sao (X6 ; X8 ; X10 ) thµnh tam gi¸c thiÕu (X11 ; X12 )
X11 = X6 + X8 +
X12 = X6 + X10 +
HT
F1,2,4
N3
Ta cã s¬ ®å tèi gi¶n nh­ sau:
*TÝnh to¸n dßng ng¾n m¹ch:
-Nh¸nh hÖ thèng:
§iÖn kh¸ng tÝnh to¸n d¹ng t­¬ng ®èi ®Þnh møc:
Ta thÊy X >3 do ®ã cã thÓ coi lµ hÖ thèng lµ nguån c«ng suÊt v« cïng lín nªn dßng ®iÖn hÇu nh­ kh«ng ®æi trong suèt qóa tr×nh ng¾n m¹ch.
I
-Nh¸nh nhµ m¸y:
§iÖn kh¸ng tÝnh to¸n d¹ng t­¬ng ®èi ®Þnh møc.
X = 0,885
Tra ®å thÞ hÖ ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc:
I = 1,13
I = 1,03
I = 1
I = 1,25
Gi¸ trÞ dßng ng¾n m¹ch nh¸nh nhµ m¸y.
I
I
I
I
Dßng ng¾n m¹ch tæng t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N3:
I
I
I
I
Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N3:
i =
3.3.4.b. §iÓm ng¾n m¹ch N.
Nguån cung cÊp chØ lµ m¸y ph¸t 3.
F3
N
Ta cã s¬ ®å thay thÕ nh­ sau:
§iÖn kh¸ng tÝnh to¸n:
X = 0,189
Tra ®å thÞ ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc:
I = 5,3
I = 4,1
I = 3,55
I = 2,55
Dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N lµ:
I
I
I
I
Dßng ng¾n m¹ch xung kÝch t¹i N:
i =
3.3.5.b. §iÓm ng¾n m¹ch N4.
Dßng ng¾n m¹ch t¹i N4 ®­îc tÝnh nh­ sau:
I = 42,092 + 37,714 = 79,806 (kA)
I = 39,957+ 29,175 = 69,577 (kA)
I = 39,316 + 25,261 = 64,577(kA)
I = 43,586 + 18,145 = 61,731 (kA)
Dßng xung kÝch.
I
Nh­ vËy ®èi víi ph­¬ng ¸n II ta cã b¶ng sè liÖu dßng ng¾n m¹ch nh­ sau:
§iÓm ng¾n m¹ch
I(kA)
I(kA)
i(kA)
N1
6,727
5,818
17,124
N2
12,720
10,251
32,380
N3
42,092
43,586
107,159
N
37,714
18,145
101,871
N4
79,806
61,731
203,153
Ch­¬ng IV
TÝnh to¸n kinh tÕ kü thuËt- chän ph­¬ng ¸n tèi ­u.
Trong thùc tÕ kh«ng cã mét ph­¬ng ¸n nµo tuyÖt ®èi hoµn h¶o so víi c¸c ph­¬ng ¸n kh¸c. Mét ph­¬ng ¸n cã vèn ®Çu t­ lín, ®¶m b¶o th× th­êng chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m vÒ b¶o qu¶n söa ch÷a sÏ nhá. Ng­îc l¹i mét ph­¬ng ¸n vèn ®Çu t­ Ýt th× chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m sÏ lín vµ x¸c xuÊt sù cè còng sÏ cao. Nh­ vËy vÒ mÆt kinh tÕ vµ kü thuËt cña mçi ph­¬ng ¸n cã sù m©u thuÉn víi nhau. NhiÖm vô cña ng­êi thiÕt kÕ ph¶i gi¶i quyÕt vÊn ®Ò ®ã tøc lµ ph©n phèi hµi hoµ c¸c mÆt m©u thuÉn ®Ó x¸c ®Þnh mét ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ ®¶m b¶o c¸c ®iÒu kiÖn vÒ kü thuËt vµ chØ tiªu kinh tÕ .
Tr­íc hÕt ta ph¶i biÕt vèn ®Çu t­ vµo c¸c thiÕt bÞ ph©n phèi trong nhµ m¸y. Chi phÝ nµy phô thuéc chñ yÕu vµo vèn ®Çu t­, m¸y ph¸t ®iÖn, m¸y biÕn ¸p vµ c¸c m¹ch cña thiÕt bÞ ph©n phèi. Nh­ng vèn ®Çu t­ vµo c¸c m¹ch ph©n phèi phô thuéc chñ yÕu vµo c¸c m¸y c¾t, cßn vèn ®Çu t­ vµo m¸y ph¸t ®iÖn ë c¸c ph­¬ng ¸n lµ gièng nhau. V× vËy 1 c¸ch gÇn ®óng cã thÓ chØ tÝnh vèn ®Çu t­ m¸y biÕn ¸p vµ m¸y c¾t ë c¸c m¹ch ph©n phèi. V× vËy ta cÇn ph¶i chän m¸y c¾t cho c¸c m¹ch ph©n phèi.
4.1. Chän m¸y c¾t cho c¸c m¹ch.
M¸y c¾t ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau:
- §iÖn ¸p ®Þnh møc: §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¸y c¾t ph¶i phï hîp víi ®iÖn ¸p cña l­íi.
- Dßng ®iÖn ®Þnh møc: dßng ®iÖn ®Þnh møc cña m¸y c¾t ph¶i lín h¬n hoÆc b»ng dßng ®iÖn lµm viÖc c­ìng bøc cña m¹ch.
- C¸c m¸y c¾t ®­îc chän ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ æn ®Þnh ®éng, æn ®Þnh nhiÖt vµ ®iÒu kiÖn c¾t.
Chän m¸y c¾t cho c¸c ph­¬ng ¸n.
Dùa vµo cÊp ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn lµm viÖc c­ìng bøc cña c¸c m¹ch ta tiÕn hµnh chän m¸y c¾t cho c¸c m¹ch.
§Ó thuËn tiÖn cho l¾p ®Æt, vËn hµnh, söa ch÷a, ta chän mét lo¹i m¸y c¾t cho c¸c m¹ch cïng ®iÖn ¸p.
C¸c m¹ch c¾t ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau:
§iÖn ¸p: U®mMC ³ U®m m¹ng
Dßng ®iÖn: I®mMC ³ Ilvcb
æn ®Þnh nhiÖt: I³ ixk
§iÒu kiÖn c¾t: Ic®m ³ I’’
Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n theo ®iÒu kiÖn trªn ta cã c¸c th«ng sè kü thuËt ë b¶ng 4-1 sau:
B¶ng 4-1
Ph­¬ng ¸n
CÊp ®iÖn ¸p (kV)
Th«ng sè tÝnh to¸n
Lo¹i m¸y c¾t (h·ng Simem)
SF6
Th«ng sè m¸y c¾t
Ilvcb
(kA)
I’’
(kA)
ixk
(kA)
U®m (kV)
I®m (kA)
I c¾t (kA)
ildd
(kA)
I
220
0,514
6,208
15,803
3AQ1
245
4
40
100
110
0,713
13,571
34,546
3AQ1- FG
123
31,5
31,5
80
10,5
7,472
45,959
100,716
HGF - 3
12
12,5
80
225
II
220
0,418
6,727
17,124
3AQ1
245
4
40
100
110
0,713
12,720
332,380
3AQ1- FG
123
31,5
31,5
80
10,5
7,472
43,586
107,159
HGF - 3
12
12,5
80
225
4.2. Lùa chän s¬ ®å thiÕt bÞ ph©n phèi:
4.2.1. S¬ ®å thiÕt bÞ ph©n phèi cña ph­¬ng ¸n I : (H×nh 4-1)
ë cÊp ®iÖn ¸p 220 kV nhµ m¸y nèi víi hÖ thèng b»ng mét lé ®­êng d©y kÐp dµi
120 km; mét ®­êng d©y kÐp, mét ®­êng d©y ®¬n nèi víi phô t¶i 220kV. Sè m¹ch kh«ng Ýt nªn ta dïng hÖ thèng hai thanh gãp cã m¸y c¾t liªn l¹c gi÷a hai thanh gãp.
*¦u ®iÓm: Vèn ®Çu t­ Ýt, s¬ ®å ®¬n gi¶n dÔ vËn hµnh.
*Nh­îc ®iÓm: Khi söa ch÷a m¸y c¾t ë m¹ch nµo th× ë m¹ch ®ã mÊt ®iÖn trong thêi gian thao t¸c.
220kV
110kV
T4
AT1
AT2
T3
F3
~
F2
F4
~
~
F1
~
HÖ thèng
§­êng d©y kÐp
§­êng d©y ®¬n
§­êng d©y kÐp
§­êng d©y ®¬n
H×nh 4- 1
4.2.2. S¬ ®å thiÕt bÞ ph©n phèi cña ph­¬ng ¸n II :(H×nh 4 -2)
ë ph­¬ng ¸n nµy ta còng dïng s¬ ®å hÖ thèng hai thanh gãp cã m¸y c¾t liªn l¹c.
* ¦u ®iÓm: Vèn ®Çu t­ nhá, s¬ ®å ®¬n gi¶n.
* Nh­îc ®iÓm: Khi söa ch÷a m¸y c¾t ë m¹ch nµo th× m¹ch ®ã mÊt ®iÖn trong thêi gian thao t¸c.
HÖ thèng
§­êng d©y ®¬n
§­êng d©y ®¬n
§­êng d©y kÐp
220kV
110kV
AT3
T4
F4
~
F3
~
AT2
T1
F1
~
§­êng d©y kÐp
~
F2
H×nh 4-2
4.3 TÝnh to¸n kinh tÕ - kü thuËt , chän ph­¬ng ¸n tèi ­u.
4.3.1. C¸c chØ tiªu kinh tÕ cña ph­¬ng ¸n I .
4.3.1.a. Vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p.
Vèn ®Çu t­ cho c¸c m¸y biÕn ¸p ®­îc tÝnh trong b¶ng 4-2 sau:
B¶ng 4-2
Lo¹i m¸y biÕn ¸p
Sè l­îng m¸y
§¬n gi¸ vËt t­ (103. USD/m¸y)
Kt
Thµnh tiÒn (103.USD)
ATДЦΗ – 250
02
1500
1,3
3900
TДЦ125/121
02
650
1,3
1690
- Tæng vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p :
VT(1) = (3900 + 1960). 103 = 5590.103 USD = 83,85.109®.
4.3.1.b. Vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi.
Vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi theo tõng cÊp ®­îc tÝnh ë b¶ng 4-3 sau:
B¶ng 4-3
CÊp ®iÖn ¸p
(kV)
KiÓu m¸y c¾t
Sè l­îng m¸y
§¬n gi¸ (103. USD/ m¸y)
Thµnh tiÒn (103.USD)
220
3AQ1 - 242
08
90
720
110
3AQ1- FG
10
60
600
10,5
8FG10
02
30
60
-Tæng vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi:
VTBPP(1) = (720 + 600 + 60). 103 = 1380. 103 USD = 20,700.109®.
- VËy tæng vèn ®Çu t­ cho ph­¬ng ¸n I lµ:
VI = VT (1) + VTBPP(1) = (83,850 + 20,700). 109 = 104,550.109®.
4.3.1.c. TÝnh chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m cña ph­¬ng ¸n I.
Chi phÝ do tæn thÊt ®iÖn n¨ng. (Pt)
Pt = b. DA
Víi: b = 500®/kwh
DA = 13071,375 MWh.
VËy: Pt =500. 13071,375.103 =6,536 .109 ®
- KhÊu hao vËn hµnh hµng n¨m vµ söa ch÷a lín (Pk)
Víi: a = 8,4
- VËy chi phÝ vËn hµnh ph­¬ng ¸n I lµ:
PI = Pt + Pk = (6,536 + 8,782 ).109 = 15,318.109®
4.3.2. C¸c chØ tiªu kinh tÕ cña ph­¬ng ¸n II
4.3.2.a Vèn ®Çu t­ cho c¸c m¸y biÕn ¸p:
Vèn ®Çu t­ cho c¸c m¸y biÕn ¸p ®­îc tÝnh trong b¶ng 4 - 4
B¶ng 4-4
Lo¹i m¸y biÕn ¸p
Sè l­îng m¸y
§¬n gi¸
(103. USD/ m¸y)
KT
Thµnh tiÒn (103.USD)
ATДЦΗ - 250
02
1500
1,3
3900
TДЦ 125/121
01
650
1,3
845
TДЦ 125/242
01
820
1,3
1066
- Tæng vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p:
VT(II) = (3900 + 845 + 1066).103 = 5811.103 USD) = 87,165.109®
4.3.2.b. Vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi
Vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi theo tõng cÊp ®iÖn ¸p ®­îc tÝnh ë b¶ng 4-5:
B¶ng 4-5
CÊp ®iÖn ¸p
(kV)
KiÓu m¸y c¾t
Sè l­îng m¸y
§¬n gi¸ (103. USD/ m¸y)
Thµnh tiÒn (103.USD)
220
3AQ1 - 242
09
90
810
110
3AQ1- FG
08
60
540
10,5
8FG10
02
30
60
- Tæng vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ ph©n phèi.
VTBPP(II) = (810+540+60).103 = 1410.103(USD) = 21,151.109®
-VËy tæng vèn ®Çu t­ cho ph­¬ng ¸n II lµ:
VII = VT(II)+VTBPP(II) = (87,165+21,151).109 = 108,316.109®
4.3.2.c. TÝnh chi phÝ vËn hµnh hµnh n¨m
Chi phÝ do tæn thÊt ®iÖn n¨ng (PT):
PT =
®...

---