Download miễn phí Đồ án Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Uông Bí 2 gồm 2 tổ máy công suất mỗi tổ là 150MW
Chương 3
CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Sơ đồ nối điện giữa các cấp điện áp cần thoả mãn các yêu cầu kỹ
thuật sau:
Số lượng máy phát điện nối vào thanh góp điện áp máy phát phải thoả
mãn điều kiện sao cho khi ngừng làm việc một máy phát lớn nhất, các
máy phát còn lại vẫn đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải ở điện áp máy
phát và phụ tải điện áp trung (trừ phần phụ tải do các bộ hay các
nguồn khác nối vào thanh góp điện áp trung có thể cung cấp được).
Công suất mỗi bộ máy phát điện – máy biến áp không được lớn hơn dự
trữ quay của hệ thống.
Chỉ được ghép bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây vào thanh
góp điện áp nào mà phụ tải cực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này;
có như vậy mới tránh được trường hợp lúc phụ tải cực tiểu, bộ này
không phát hết công suất hay công suất phải chuyển qua hai lần biến
áp làm tăng tổn hao và gây quá tải cho máy biến áp ba cuộn dây. Đối
với máy biến áp tự ngẫu liên lạc thì không cần điều kiện này.
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Bộ hâm
nước
Bộ sấy
không
khí
Lò hơi
Mương thải xỉ
Trạm thải xỉ Gia nhiệt
cao
~
Máy phát
điện
Hệ thống
điện quốc
gia
Trạm
bơm tuần
hoàn
Bơm ngưng tô
Bình
ngưng
Bộ
khử
khí
Quạt khói
Bơm
tiếp
nước
Sông
Uông
Bí
Tua-bin
19
Chƣơng 2
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Để đảm bảo chất lượng điện năng, tại mỗi thời điểm điện năng do
các nhà máy điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu
thụ ở các hộ dùng điện, kể cả tổn thất điện năng. Trong thực tế điện năng tiêu
thụ tại các hộ dùng điện luôn thay đổi, vì thế việc tìm được đồ thị phụ tải là
rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Do vậy người ta phải dùng
các phương pháp thống kê dự báo để xây dựng đồ thị phụ tải.
Dựa vào đồ thị phụ tải của hộ tiêu thụ ở các cấp điện áp mà xây
dựng đồ thị tổng của toàn nhà máy, ngoài phần phụ tải của hộ tiêu thụ ở các
cấp điện áp, phụ tải phát về hệ thống, còn có phụ tải tự dùng của nhà máy.
Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện phụ thuộc nhiều yếu tố như: dạng
nhiên liệu, áp lực hơi ban đầu, loại tua bin và công suất hơi của chúng, loại
truyền động với các máy bơm cung cấp. Nó chiếm khoảng 5 đến 8% tổng
điện năng thoát ra.
Nhờ vào đồ thị phụ tải có thể chọn được phương án nối điện hợp lý,
đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy về cung cấp
điện và đản bảo chất lượng điện năng Đồ thị phụ tải còn cho phép lựa chọn
đúng công suất của các máy biến áp và phân bố tối ưu công suất giữa các nhà
máy điện và giữa các tổ máy phát trong cùng nhà máy với nhau.
Một cách gần đúng có thể xác định phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện
theo biểu thức sau:
Stdt = α . Snm( 0,4 + 0,6
nm
t
S
S )
Trong đó:
Stdt: Phụ tải tự dùng tại thời điểm t
20
Snm: Công suất đặt của toàn nhà máy.
St: Công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t.
α: Số phần trăm lượng điện tự dùng.
Dựa vào đồ thị phụ tải các cấp điện áp tiến hành tính toán phụ tải và cân
bằng công suất toàn nhà máy theo thời gian hàng ngày.
2.2. CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN
Khi chọn máy phát điện cần chú ý các điểm sau:
Máy phát điện có công suất càng lớn thì vốn đầu tư, tiêu hao nhiên liệu
để sản xuất ra một đơn vị điện năng và chi phí vận hành hàng năm càng
nhỏ. Nhưng về mặt cung cấp điện thì đòi hỏi công suất của máy phát
lớn nhất không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống
Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành về sau, nên chọn
các máy phát điện cùng loại.
Chọn điện áp định mức của máy phát lớn thì dòng điện định mức, dòng
điện ngắn mạch ở cấp điện áp này sẽ nhỏ và do đó dễ dàng chọn các
khí cụ điện hơn.
Theo yêu cầu thiết kế phần điện nhà máy điện Uông Bí gồm 2 tổ
máy, công suất mỗi tổ là 150 MW. Như vậy nhà máy có tổng công suất là
2 × 150 = 300 MW. Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành
sau này ta chọn 2 máy phát điện kiểu TBΦ-120-2 với thông số kỹ thuật
như sau:
Kiểu máy
phát điện
Thông số định mức
Điện kháng tương
đối
Sdm
(MVA)
Pdm
(MW)
Cosφ
Udm
(kV)
Idm
(kA)
X”d X’d Xd
TBΦ-120-2 200 150 0,8 10,5 6,875 0,192 0,273 1,907
21
2.3. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Trong thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụ tải
của các cấp điện áp dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng
Pmax
và hệ số cosφ của từng phụ tải tương ứng, từ đó ta tính được phụ tải
của các cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau:
St =
tb
tP
cos
với Pt =
100
%. maxPP
Trong đó:
St : Là công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t
Cosφtb : là hệ số công suất trung bình của phụ tải.
Pt : Công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t.
P% : Công suất tác dụng tại thời điểm t tính bằng phần trăm công
suất cực đại.
Pmax : Công suất tác dụng của phụ tải cực đại tính bằng MW.
2.3.1. Tính toán phụ tải nhà máy
Nhà máy gồm 2 tổ máy có: Pdm = 150 MW, cosφ = 0,85.
Do đó:
Sdm = 47,176
85,0
150
cos dm
dmP (MVA)
Tổng công suất của nhà máy là:
Pnmdm = 2 150 = 300 (MW) SNMdm = 94,352
85,0
300
cos dm
NMdmP (MVA)
Từ đồ thị phụ tải và công thức:
Sdm(t) =
cos
)(tPnm với Pnm(t) =
100
%. maxPP
Ta tính được phụ tải nhà máy theo thời gian và kết quả ghi ở bẳng sau:
22
t(h) 0 ÷ 4 4 ÷ 8 8 ÷ 12 12 ÷ 16 16 ÷ 20 20 ÷ 24
P% 70 90 90 90 100 70
PNM(t)(MW) 210 270 270 270 300 210
SNM(t)(MVA) 247,05 317,64 317,64 317,64 352,94 247,05
Hình 2.1. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy
2.3.2. Tính toán phụ tải cấp phụ tải địa phƣơng điệp áp 10.5 kV
Với Pmax = 10 MW, cosφdm = 0,85 ( gồm 4 × 2,5 MW).
Áp dụng công thức:
Sdp(t) =
tb
dp tP
cos
)(
với Pdp(t) =
100
%. maxdpdp PP
Trong đó:
247,05
317,64
352,94
247,05
t (h)
SNM(t) (MVA)
23
Sdp(t): Công suất của địa phương phát ra tại thời điểm t
Pdpmax: Công suất của phụ tải địa phương cực đại.
Cosφtb: Hệ số công suất trung bình của từng phụ tải địa phương.
Pdp%: Công suất tác dụng của địa phương tại thời điểm t tính bằng phần
trăm công suất cực đại của địa phương.
Kết quả tính toán được ghi trong bảng sau:
t(h) 0 ÷ 4 4 ÷ 8 8 ÷ 12 12 ÷ 16 16 ÷ 20 20 ÷ 24
Pdp% 70 90 90 90 100 70
Pdp(t)(MW) 7 9 9 9 10 7
Sdp(t)(MVA) 8,24 10,59 10,59 10,59 11,76 8,24
Hình 2.2. Đồ thị phụ tải của địa phương
2.3.3. Phụ tải tự dùng của toàn nhà máy
Phụ tải tự dùng của toàn nhà máy bằng 8% công suất định mức của
nó với cosφ = 0.85 và được xác định theo công thức sau:
Std(t) = α.SNM(0,4 + 0,6
NM
NM
S
tS )(
)
Với: α.SNM = 24,28)
85.0
300
(
100
8
Trong đó:
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
5
10
15
20
8,24
10,59 11,76
8,24
t (h)
Sdp(t) (MVA)
24
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
5
10
15
20
25
30
Std(t): Phụ tải tự dùng của nhà máy tại thời điểm t.
SNM: Công suất đặt của toàn nhà máy.
SNM(t): Công suất phát ra tại thời điểm t.
α: Số phần trăm lượng điện tự dùng.
Ta có phụ tải tự dùng của nhà máy theo thời gian được ghi ở bảng sau:
t(h) 0 ÷ 4 4 ÷ 8 8 ÷ 12 12 ÷ 16 16 ÷ 20 20 ÷ 24
SNM(t)(MVA) 247,05 317,64 317,64 317,64 352,94 247,05
Std(t)(MVA) 23,16 26,55 26,55 26,55 28,24 23.,16
Hình 2.3: Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy
2.3.4. Phụ tải cấp điện áp cao 220 kV ( công suất phát lên hệ thống)
Phụ tải điện áp cao xác định theo phương trình cân bằng của toàn
nhà máy:
SNM(t) = Std(t) + Sdp(t) + ST(t) + SHT(t) (ST(t) = 0)
Bỏ qua tổn thất trong máy biến áp
SHT(t) = SNM(t) - [Std(t) + Sdp(t)]
Trong đó:
t (h)
Std(t) (MVA)
23,16
26,55
28,24
23,16
25
SNM(t): Là công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t
SHT(t): Công suất tiêu thụ phụ tải cấp điện áp trung theo t.
Std: Công suất tiêu thụ của phụ tải tự dùng nhà máy theo t.
Sdp(t): Công suất tiêu thụ phụ tải cấp phụ tải địa phương tại thời điểm t.
Kết quả tính toán được ghi trong bảng sau:
t(h) 0 ÷ 4 4 ÷ 8 8 ÷ 12 12 ÷ 16 16 ÷ 20 20 ÷ 24
SNM(t)(MVA) 247,05 317,64 317,64 317,64 352,94 247,05
Sdp(t)(MVA) 8,24 10,59 10,59 10,59 11,76 8,24
Std(t)(MVA) 23,16 26,55 26,55 26,55 28,24 23,16
SHT(t)(MVA) 215.65 301.68 301.68 301.68 312.94 215.65
Hình 2.4. Đồ thị biểu thị công suất phát về hệ thống
t (h)
215,65 215,65
301,68 312,94
SHT(t) (MVA)
26
Hình 2.5. Đồ thị phụ tải tổng hợp của nhà máyHình 2.5. Đồ thị biểu thị công
Hình 2.5. Đồ thị biểu thị công suất toàn nhà máy
Nhận xét chung:
Qua các kết quả tính toán và đồ thị phụ tải ta thấy:
Nhà máy nhiệt điện được thiết kế với tổng công suất SNM = 300
MVA luôn cung cấp đủ công suất cho các phụ tải cấp điện áp máy
phát, tự dùng và phát công suất thừa lên hệ thống.
Công suất phát lớn nhất về hệ thống là SHtmax = 312,94 MVA so với
công suất toàn hệ thống ( không kể nhà máy đang thiết kế ) là 2000
MVA, nó chiếm 65,15100
2000
94.312
% nên nhà máy đóng vai trò khá
quan trong trong hệ thống.
Trong khoảng thời gian t = ( 0 ÷ 4) và ( 20 ÷ 24) nhu cầu tiêu thụ
điện năng không lớn nên đồ thị phụ tải thấp. Khoảng thời gian t = (
16 ÷ 20) nhu cầu sử dụng điện cao nhất trong ngày, có nghĩa là
trong khoảng thời gian đó các phụ tải sử dụng điện tối đa.
S®p(t)
Std(t)
SHT(t)
SNM(t)
S (MVA)
t(h)
27
Các điểm trùng nhau giữa đồ thị phụ tải toàn nhà máy và đồ thị biểu
thị công suất phát về hệ thống là do trong cùng khoảng thời gian
như nhau thì công suất phát lên hệ thống cao, gần với công suất định
mức của toàn nhà máy.
28
Chƣơng 3
CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Sơ đồ nối điện giữa các cấp điện áp cần thoả mãn các yêu cầu kỹ
thuật sau:
Số lượng máy phát điện nối vào thanh góp điện áp máy phát phải thoả
mãn điều kiện sao cho khi ngừng làm việc một máy phát lớn nhất, các
máy phát còn lại vẫn đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải ở điện áp máy
phát và phụ tải điện áp trung (trừ phần phụ tải do các bộ hay các
nguồn khác nối vào thanh góp điện áp trung có thể cung cấp được).
Công suất mỗi bộ máy phát điện – máy biến áp kh...