chip_model08
New Member
Download miễn phí Đồ án Môn học Thiết kế Nhà máy điện với số liệu cho trước
LỜI NÓI ĐẦU
Năng lượng, theo cách nhìn tổng quát là rất rộng lớn, là vô tận. Tuy nhiên, nguồn năng lượng mà con người có thể khai thác phổ biến hiện nay đang ngày càng trở nên khan hiếm và trở thành vấn đề cấp bách của toàn Thế giới. Đó là bởi vì để có năng lượng hữu ích dùng ở các hộ tiêu thụ, năng lượng sơ cấp cần trải qua nhiều công đoạn như khai thác, chế biến, vận chuyển, phân phối, Các công đoạn này đòi hỏi nhiều chi phí về tài chính, kỹ thuật cũng như các ràng buộc xã hội khác. Hiệu suất biến đổi từ nguồn năng lượng sơ cấp đến năng lượng cuối cùng nói chung là còn thấp.Vì vậy đề ra việc lựa chọn và thực hiện các phương pháp biến đổi từ nguồn năng lượng sơ cấp đến năng lượng cuối cùng để đạt hiệu quả kinh tế cao là một nhu cầu và cũng là nhiệm vụ của con người.
Điện năng là một dạng năng lượng không tái tạo. Hệ thống điện là một phần của Hệ thống năng lượng nói chung, bao gồm từ các nhà máy điện, mạng điện, . đến các hộ tiêu thụ điện, trong đó các nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi các dạng năng lượng sơ cấp như: than, dầu, khí đốt, thủy năng, năng lượng Mặt trời, thành điện năng. Hiện nay ở nước ta lượng điện năng được sản xuất hàng năm bởi các nhà máy nhiệt điện không còn chiếm tỷ trọng lớn như ở những năm 80 của Thế kỷ trước. Tuy nhiên, với thế mạnh về nguồn nhiên liệu như ở nước ta, tính chất phủ phụ tải đáy của nhà máy nhiệt điện thì việc hiện đại hóa và xây mới các nhà máy nhiệt điện vẫn đang là một nhu cầu lớn đối với giai đoạn phát triển hiện nay.
Vì vậy, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và tính toán chế độ vận hành tối ưu của nhà máy điện không chỉ là nhiệm vụ mà còn là sự củng cố khá toàn diện về mặt kiến thức đối với mỗi sinh viên ngành Hệ thống điện trước khi xâm nhập vào thực tế công việc.
Với yêu cầu như vậy, Đồ án môn học Thiết kế Nhà máy điện được hoàn thành gồm bản thuyết minh này kèm theo các bản vẽ phần nhà máy nhiệt điện và phần chuyên đề. Bản thuyết minh gồm 6 chương trình bày toàn bộ quá trình từ chọn máy phát điện, tính toán công suất phụ tải các cấp điện áp, cân bằng công suất toàn nhà máy, đề xuất các phương án nối điện, tính toán kinh tế- kỹ thuật, so sánh để chọn phương án tối ưu đến chọn khí cụ điện cho phương án được lựa chọn. Phần này có kèm theo 1 bản vẽ A1.
Trong quá trình thực hiện đồ án, xin chân thành Thank GS.TS Lã Văn Út, PGS Nguyễn Hữu Khái cùng các thầy cô trong bộ môn Hệ thống điện đã hướng dẫn một cách tận tình để em có thể hoàn thành đồ án này.
MỤC LỤC Trang
Chương I. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 3
1.1. Chọn máy phát điện 3
1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 3
Chương II. Lựa chọn sơ đồ nối điện của nhà máy 10
2.1. Đề xuất các phương án 10
2.2. Chọn máy biến áp cho các phương án 15
2.3. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp 18
2.4. Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp 25
2.5. Tính dòng điện làm việc cưỡng bức của các mạch 29
Chương III. Tính dòng điện ngắn mạch 39
3.1. Chọn các đại lượng cơ bản 39
3.2. Tính các dòng điện ngắn mạch cho phương án 1 39
3.3. Tính các dòng điện ngắn mạch cho phương án 2 55
Chương IV. So sánh kinh tế- kỹ thuật các phương án, lựa chọn
phương án tối ưu 71
4.1. Chọn máy cắt điện 71
4.2. Tính toán kinh tế, chọn phương án tối ưu 77
Chương V. Lựa chọn khí cụ điện và dây dẫn 85
5.1. Chọn thanh dẫn, thanh góp 85
5.2. Chọn máy cắt, dao cách ly 93
5.3. Chọn máy biến điện áp và máy biến dòng điện 94
5.4. Chọn các thiết bị cho phụ tải địa phương 100
Chương VI. Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng 106
6.1. Chọn máy biến áp tự dùng cấp I 106
6.2. Chọn máy biến áp dự trữ cấp I 107
6.3. Chọn máy biến áp tự dùng cấp II 108
6.4. Chọn máy biến áp dự trữ cấp II 108
6.5. Chọn máy cắt phía mạch tự dùng cấp 10 kV 108
6.6. Chọn máy cắt phía mạch 6.3 kV 109
6.7. Chọn ap-to-mat cho phụ tải tự dùng cấp 0.4 kV 109
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:
2337.87
N6
54.983
39.621
139.964
Qua các số liệu đã tính toán được trong bảng trên ta thấy, dòng điện ngắn mạch lớn nhất đi qua đầu cực máy phát là I”F = max{I”N4; I”N4’ }= I”N4’= 29.208 kA .
3.3. TÍNH CÁC DÒNG NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN 2
3.3.1. Chọn các điểm tính toán ngắn mạch
Trong sơ đồ này phải chọn 7 điểm để tính ngắn mạch.
Điểm N1: Chọn khí cụ điện cho mạch 220 kV. Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.
Điểm N2: Chọn khí cụ điện cho mạch 110 kV. Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.
Điểm N3: Chọn máy cắt điện cho mạch hạ áp máy biến áp tự ngẫu. Nguồn cung cấp là nhà máy và hệ thống khi máy biến áp tự ngẫu TN1 nghỉ.
Điểm N4: Chọn máy cắt điện cho mạch máy phát. Nguồn cung cấp là máy phát điện F1.
Điểm N4’: Chọn máy cắt điện cho mạch máy phát, nguồn cung cấp là toàn bộ nhà máy và hệ thống trừ máy phát MF1.
Điểm N5: Chọn khí cụ điện cho mạch phân đoạn điện áp 10 kV. Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống điện khi máy biến áp tự ngẫu TN1 và máy phát MF1 nghỉ.
Điểm N6: Chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng
IN6 = IN4 + IN4’
3.3.2. Tính điện kháng các phần tử trong hệ đơn vị tương đối cơ bản
Điện kháng của hệ thống:
XHT = XHTđm = 0.0283
Điện kháng của đường dây kép nối với hệ thống:
Đường dây nối nhà máy với hệ thống là đường dây quan trọng nhất, điện kháng của dây dẫn này lấy là x0 ≈ 0.4 Ω/km.
XD = x0.L = *0.4*86 = 0.0325
Điện kháng của máy phát điện:
XF = X’’d = 0.1336 = 0.2138
Điện kháng của kháng điện:
XK = = 0.1375
Điện kháng của máy biến áp hai dây quấn:
XB = = 0.1313
Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu TN1, TN2
Điện kháng cuộn cao:
XC = (UN(C-T) + UN(C-H) – UN(T-H) )
= (11 + 32 - 20) = 0.0719
Điện kháng cuộn hạ:
XH = (UN(C-H) + UN(T-H) - UN(C-T) )
= (20 + 32 - 11) = 0.1281
Điện kháng cuộn trung:
XT = (UN(C-T) + UN(T-H) - UN(C-H) )
= (11 + 20 - 32) = - 0.003 < 0
Vì XT = - 0.003 < 0 và có giá trị tuyệt đối không đáng kể so với XC và XH Þ để đơn giản trong tính toán có thể bỏ qua điện kháng cuộn trung.
3.2.3. Lập sơ đồ thay thế tính ngắn mạch
Sơ đồ thay thế tổng quát để tính ngắn mạch như hình dưới đây.
X1 = XHT + XD = 0.0283+0.0325 = 0.0608
X2 = X3 = XC = 0.0719
X4 = X5 = XH = 0.1281
X6 = X7 = XK = 0.1375
X8 = XB = 0.1312
X9 = X10 = X11 = X12 = XF = 0.2138
Tính dòng ngắn mạch tại N1.
Vì ngắn mạch tại điểm N1 sơ đồ có tính chất đối xứng nên dòng ngắn mạch không đi qua kháng điện. Vậy trong sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại N1có thể bỏ qua kháng điện.
X13 = X2 // X3 = = 0.036
X14 = X4 // X5 = = 0.0641
X15 = X6 // X7 = = 0.0688
X16 = X9 // X11 = = 0.1069
X17 = X8 + X12 = 0.1312+ 0.2138 = 0.3451
Sơ đồ rút gọn
Ghép các nguồn E1,3 và E2 được:
X18 = X15 + X10 = 0.0688 + 0.2138 = 0.2826
X19 = X16 // X18 = = 0.0776
X20 = X14 + X19 = 0.0641 + 0.0776 = 0.1416
Ghép các nguồn E1,2,3 và E4 ta có:
X21 = X20 // X17 = = 0.1004
X22 = X21 + X13 = 0.1004 + 0.036 = 0.1364
Sơ đồ rút gọn cuối cùng:
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống quy đổi về hệ tương đối định mức:
XttHT.đm = X1 = 0.0608 = 1.4603
Tra đường cong tính toán được : K(0) = 0.685 ; K (¥) = 0.75
Dòng ngắn mạch nhánh hệ thống:
I”HT(0) = K(0) = 0.685 = 4.127 kA
I”HT(¥) = K (¥) = 0.75 = 4.518 kA
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy quy đổi về hệ tương đối định mức:
XttNM.đm= X19 = 0.1364 = 0.341
Tra đường cong tính toán ta được: K(0) = 2.9 ; K (¥) = 2.17
Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy
I”NM(0) = K(0) = 2.9 = 1.82 kA
I”NM(¥) = K(¥ ) = 2.17 = 1.362 kA
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N1 là:
I”N1(0) = I”HT(0) + I”NM(0) = 4.127 + 1.82 = 5.947 kA
I”N1(¥) = I”HT(¥) + I”NM(¥) = 4.518 + 1.362 = 5.88 kA
Dòng ngắn mạch xung kích tại điểm N1 là:
ixk = KxkI”N1(0) = *1.8*5.947 = 15.138 kA
Tính dòng ngắn mạch tại điểm N2
Theo kết quả tính toán và biến đổi sơ đồ của điểm N1 ta được sơ đồ rút gọn cho điểm N2
X23 = X1 + X13 = 0.0608 + 0.036 = 0.0968
Ghép các nguồn E1,3 và E2:
X24 = X15 + X10 = 0.1069+ 0.2138= 0.2826
X25 = X16 // X24 = = 0.0776
X26 = X25 + X14 = 0.0776 + 0.0641 = 0.1416
Ghép các nguồn E1,2,3 và E4 ta có:
X27 = X17 // X26 = = 0.1004
Sơ đồ rút gọn
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống quy về hệ tương đối định mức:
XttHT.đm = X23 = 0.0968 = 2.3232
Tra đường cong tính toán được : K(0) = 0.42 ; K (¥) = 0.445
Dòng ngắn mạch nhánh hệ thống:
I”HT(0) = K(0) = 0.42 = 5.061 kA
I”HT(¥) = K (¥) = 0.445 = 5.362 kA
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy
XttNM.đm= X27 = 0.1004 = 0.251
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 2.97; K¥ = 2.37
-Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy
I”NM(0) = K(0) = 2.97 = 3.728 kA
I”NM(¥) = K(¥ ) = 2.37 = 2.975 kA
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N2 là:
I”N2(0) = I”HT(0) + I”NM(0) = 5.061 + 3.728 = 8.788 kA
I”N2(¥) = I”HT(¥) + I”NM(¥) = 5.362 + 2.975 = 8.336 kA
Dòng ngắn mạch xung kích tại điểm N2 là:
ixk = Kxk I”N2(0) = *1.8*8.788 = 22.371 kA
Tính dòng ngắn mạch tại điểm N3
Biến đổi sơ đồ:
X28 = X1 + X3 = 0.0608 + 0.0719 = 0.1327
X29 = X8 + X12 = 0.1313 + 0.2138 = 0.3451
Nhập E2 và E3 rồi biến đổi D ( X10, X7, X11) sang Y (X30, X31, X32 ) ta có:
X30 = = 0.052
X31 = = 0.052
X32 = = 0.0809
Sơ đồ rút gọn
Biến đổi tiếp:
X33 = X5 + X31 = 0.1281 + 0.052 = 0.1801
X34 = X6 + X30 = 0.1375+ 0.052 = 0.1895
Biến đổi Y( X28, X29, X33) thành D thiếu (X35, X36) ta có:
X35 = X28 + X33 +
= 0.1327 + 0.1801 + = 0.3822
X36 = X29 + X33 +
= 0.3451 + 0.1801 + = 0.9935
Sơ đồ còn lại:
X37 = X32 // X36 = = = 0.0748
Biến đổi Y( X34, X35, X37) thành D thiếu (X38, X39) ta có:
X38 = X34 + X35 +
= 0.1895+ 0.3822 + = 1.54
X39 = X34 + X37 +
= 0.1895 + 0.0748 + = 0.3014
Ghép các nguồn E1 và E2,3,4:
X40 = X39 // X9 = = = 0.1251
Sơ đồ rút gọn cuối cùng
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống
XttHT.đm = X38 = 1.54* = 36.26
Do XttHT.đm = 36.26 > 3 nên dòng ngắn mạch nhánh hệ thống được tính theo công thức:
I”HT(0) = I”HT(¥) = = =3.639 kA
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy:
XttNM.đm= X40 = 0.1251 = 0.3123
Tra đường cong tính toán được: K(0)= 3.2 ;K(¥ )= 2.23
Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy:
I”NM(0) = K(0) = 3.2 = 3.639 kA
I”NM(¥) = = K(¥ ) = 2.23 = 30.655 kA
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N3 là:
I”N3(0) = I”HT(0) + I”NM(0) = 3.639 + 35.741 = 47.627 kA
I”N3(¥) = I”HT(¥) + I”NM(¥) = 3.639 + 30.655 = 34.293 kA
Dòng ngắn mạch xung kích tại điểm N3 là:
ixk = KxkI”N3(0) =*1.8*47.627 = 121.24 kA
Tính dòng ngắn mạch tại N4
Víi nguån cung cÊp chỉ cã m¸y ph¸t MF1, ta ®· cã kÕt qu¶ tÝnh to¸n nh ë ph¬ng ¸n 1
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N4 là:
I”N4(0) = 25.775 kA
I”N4(¥) = 9.279 kA
Dòng ngắn mạch xung kích tại điểm N4 là:
ixk = 65.612 kA
Tính dòng ngắn mạch tại điểm N4’
Áp dụng các kết quả tính toán và biến đổi trên, nhập E2 và E3 rồi biến đổi D ( X10, X7, X11) sang Y (X30, X31, X32 ) ta đã có:
X30 = X31 = 0.052
X32 = 0.0809
Biến đổi tiếp: X40’ = X6 + X30 = 0.1375+ 0.052 = 0.1895
X41 = X5 + X31 = 0.1281 + 0.052 = 0.1801
X42 = X1 + X2 // X3 = X1 + = 0.0608 + = 0.0968
Vậy sơ đồ còn lại:
Biến đổi D(X4, X40’, X41) thành Y(X43, X44, X45)
X43 = = 0.0488
X44 = = 0.0464
X45==0.0686 X46 = X45 + X32 = 0.0686 + 0.0809 = 0.1495
Sơ đồ rút gọn:
Biến đổi sao Y(X42, X17, X44) thành D thiếu (X47, X48)
X47 = X42 + X44 +
= 0.0968 + 0.0464 + = 0.1562
X48 = X44 + X17 +
= 0.0464 + 0.3451+ = 0.5567
X49 = X46 // X48 = = 0.1178
Sơ đồ còn lại:
Biến đổi Y(X43, X47, X49) thành D thiếu (X50, X51):
X50 = X43 + X47 +
= 0.0488 + 0.1562 + = 0.26...