Thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện :Khóa luận tốt nghiệp Khoa Công nghệ Điện

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY

NHIỆT ĐIỆN

SINH VIÊN : Trần Duy Hƣng

MSSV : 15018201

LỚP : DHDI11A

GVHD : ThS. Phan Thị Hạnh Trinh

TP. HCM, NĂM 2019

i

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài

Trần Duy Hƣng , MSSV: 15018201

2. Tên đề tài :Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

3. Nhiệm vụ

Nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện nhiệt điện có tổng công suất biểu kiến là 315

MVA, cos=0,8 liên lạc với 3 cấp điện áp: cấp điện áp máy phát 10,5 kV, phụ tải trung áp

110 kV và nối với hệ thống ở cấp điện áp 220 kV.

Công suất phát ra của nhà máy từng thời điểm là:

1.Phụ tải tự dùng của nhà máy

Theo nhiệm vụ thiết kế hệ số phụ tải tự dùng của nhà máy  = 4,5 % công suất

định mức của nhà máy.

2.Đồ thị phụ tải địa phƣơng cấp điện áp UF ( 10 kV )

- Phụ tải địa phƣơng của nhà máy có điện áp 10 kV, công suất cực đại PUfmax =

30MW, costb = 0,8 : bao gồm 6 đơn* 5 MW*10 km.

3.Đồ thị phụ tải trung áp (110 kV)

Công suất phụ tải cấp trung P110max = 80 MW và costb = 0,85: gồm 2 kép* 18

MW và 8 đơn* 5,5 MW.

4. Kết quả dự kiến

+ Tổng quan nhà máy nhiệt điện.

+ Tính toán phụ tải và cân bằng công suất .

+ Lựa chọn sơ đồ cấu trúc và sơ đồ nối điện của nhà máy điện.

+ Chọn và kiểm tra điều kiện mang tải của máy biến áp.

+ Tính toán dòng điện ngắn mạch.

+ Chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện.

+ Vẽ sơ đồ nguyên lý phần điện của nhà máy điện.

Khóa luận tốt nghiệp SV: Trần Duy Hƣng

II

Giảng viên hƣớng dẫn Tp. HCM, ngày 5 tháng 1 năm 2019

Sinh viên

Trƣởng bộ môn

Khóa luận tốt nghiệp SV: Trần Duy Hƣng

III

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Khóa luận tốt nghiệp SV: Trần Duy Hƣng

IV

Mục lục

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP .......................................i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN.................................................. iii

DANH SÁCH BẢNG........................................................................................ viii

DANH SÁCH HÌNH............................................................................................ix

Chƣơng 1 Tổng quan nhà máy điện ..........................................................................1

Chƣơng 2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất ..................................................2

1 Khái niệm.........................................................................................................2

2 Phân loại theo khu vực sử dụng .......................................................................2

3 Phân loại theo mức độ quan trọng....................................................................2

4 Chọn máy phát điện .........................................................................................3

5 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất..........................................................3

5.1 Tính toán phụ tải địa phƣơng ....................................................................3

5.2 Tính toán phụ tải phía trung áp (110kv) ...................................................4

5.3 Công suất của toàn nhà máy điện..............................................................5

5.4 Công suất của tự dùng của nhà máy điện..................................................6

5.5 Công suất phát về hệ thống .......................................................................7

CHƢƠNG 3 Lựa chọn sơ đồ cấu trúc và sơ đồ nối điện cho nhà máy điện ...........10

1 Sơ đồ cấu trúc của nhà máy điện....................................................................10

1.1 Khái niệm................................................................................................10

1.2 Đề xuất phƣơng án ..................................................................................10

2 Sơ đồ nối điện ................................................................................................16

2.1 Khái niệm................................................................................................16

2.2 Các dạng sơ đồ nối điện cơ bản ..............................................................17

CHƢƠNG 4 Chọn và kiểm tra điều kiện mang tải của các máy biến áp................21

Khóa luận tốt nghiệp SV: Trần Duy Hƣng

V

1 Khái niệm.......................................................................................................21

1.1 Các đặc điểm cần lƣu ý khi sử dụng máy biến áp...................................21

1.2 Hệ thống làm lạnh máy biến áp...............................................................22

1.3 Các thông số định mức của máy biến áp.................................................22

2 Phƣơng án 1....................................................................................................23

2.1 Chon máy biến áp hai dây quấn B1 và B4..............................................23

2.2 Chọn máy biến áp tự ngẫu B2 và B3 ......................................................23

2.3 Kiểm tra máy biến áp ở điều kiện làm việc bình thƣờng:.......................24

2.4 Kiểm tra máy biến áp ở điều kiện xảy ra sự cố.......................................25

3 Phƣơng án 3....................................................................................................26

3.1 Chon máy biến áp hai dây quấn B3 ........................................................26

3.2 Chọn máy biến áp tự ngẫu B2 và B3 ......................................................27

3.3 Kiểm tra qt máy biến áp khi xảy ra sự cố. ..............................................28

Chƣơng 5 Tính toán dòng điện ngắn mạch .............................................................30

1 Khái niệm.......................................................................................................30

1.1 Trình tự tính toán ngắn mạch ba pha ......................................................30

2 Dòng cƣỡng bức.............................................................................................32

2.1 phƣơng án 1.............................................................................................32

2.2 Phƣơng án 3.............................................................................................34

3 Tính toán ngắn mạch......................................................................................37

3.1 Tính ngắn mạch phƣơng án 1..................................................................37

Chƣơng 6 Chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện ..................................................53

1 Khái niệm chung ............................................................................................53

1.1 Các khí cụ điện........................................................................................53

Khóa luận tốt nghiệp SV: Trần Duy Hƣng

VI

1.2 Phần dẫn điện ..........................................................................................54

2 Chọn máy cắt điện..........................................................................................54

2.1 Cấp điện áp 220 KV................................................................................55

2.2 Cấp điện áp 110 KV................................................................................55

2.3 Cấp điện áp 10.5 KV...............................................................................56

3 Chọn dao cách ly............................................................................................56

3.1 Cấp điện áp 220 KV................................................................................57

3.2 Cấp điện áp 110 KV................................................................................57

3.3 Cấp điện áp 10.5 KV...............................................................................57

4 Chọn máy biến dòng điện (BI).......................................................................57

4.1 Chọn biến dòng cho cấp điện áp máy phát (10.5 KV)............................58

5 Chọn máy biến điện áp...................................................................................60

5.1 Chọn BU cho cấp điện áp 10.5 KV.........................................................61

5.2 Chọn BU cho cấp điện áp 110 KV..........................................................62

5.3 Chọn BU cho cấp điện áp 220 KV..........................................................64

6 Chọn thanh dẫn ..............................................................................................66

6.1 Chọn thanh dẫn ở đầu cực máy phát.......................................................66

6.2 Chọn thanh góp mềm phần điện áp cao áp và trung áp . ........................69

6.3 Chọn dây dẫn cho cấp 110 KV và 220 KV.............................................71

7 Chọn cáp, máy cắt và kháng điện phụ tải địa phƣơng ...................................73

7.1 Chọn kháng điện .....................................................................................73

Chƣơng 7 Tổng kết phần thuyết minh.....................................................................77

1 Những vấn đề thực hiện đƣợc ........................................................................77

2 Nhận xét về phần làm đƣợc............................................................................77

Khóa luận tốt nghiệp SV: Trần Duy Hƣng

VII

3 Tài liệu tham khảo..........................................................................................78

Khóa luận tốt nghiệp SV: Trần Duy Hƣng

VIII

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1. 1 Kết quả tính phụ tải địa phƣơng................................................................3

Bảng 1. 2 Kết quả tính phụ tải phía trung áp.............................................................4

Bảng 1. 3 Kết quả tính công suất toàn nhà máy ........................................................5

Bảng 1. 4 Kết quả tính công suất tự dùng .................................................................6

Bảng 1. 5 Kết quả tính công suất phát lên hệ thống..................................................8

Bảng 1. 6 Bảng số phƣơng án thiết kế.....................................................................11

Bảng 1. 7 Thông số máy biến áp hai cuộn dây của phƣơng án 1............................23

Bảng 1. 8 Thông số máy biến áp tự ngẫu của phƣơng án 1 ....................................24

Bảng 1. 9 Kết quả kiểm tra điều kiện quá tải bình thƣờng phƣơng án 1.................25

Bảng 1. 10 Kết quả kiểm tra điều kiện quá tải sự cố phƣơng án 1.........................25

Bảng 1. 11 Thông số máy biến áp hai cuộn dây phƣơng án 3.................................26

Bảng 1. 12 Thông số máy biến áp tự ngẫu phƣơng án 3.........................................27

Bảng 1. 13 Kết quả kiểm tra điều kiện quá tải bình thƣờng phƣơng án 3...............28

Bảng 1. 14 Kết quả kiểm tra quá tải sự cố phƣơng án 3..........................................29

Bảng 1. 15 Thông số kháng điện cho phƣơng án 1 .................................................34

Bảng 1. 16 Bảng tổng hợp các điểm ngắn mạch. ....................................................52

Bảng 1. 17 Thông số máy cắt chọn đƣợc ................................................................55

Bảng 1. 18 Thông số dao cách ly chọn đƣợc...........................................................57

Bảng 1. 19 Danh sách các thiết bị đo nối vào BI ....................................................59

Bảng 1. 20 Thông số BI của cấp cao áp và trung áp ...............................................60

Bảng 1. 21 Danh sách thiết bị đo nối vào BU .........................................................61

Bảng 1. 22 Thông số BU cấp 10.5 KV....................................................................62

Bảng 1. 23 Danh sách thiết bị đo nối vào BU cấp 110 KV.....................................63

Bảng 1. 24 Thông số BU cấp 110 KV.....................................................................63

Bảng 1. 25 Danh sách thiết bị đo nối vào BU cấp 220 KV.....................................64

Bảng 1. 26 Thông số BU cấp 220 KV.....................................................................65

Bảng 1. 27 Thông số thanh góp ở đầu cực máy phát ..............................................67

Bảng 1. 28 Thông số thanh góp mềm......................................................................69

Bảng 1. 29 Thông số máy cắt phụ tải ......................................................................75