Thiết kế phần điện trong nhà máy điện và cấp điện cho phụ tải địa phương

• Tác giả: Nguyễn Nhật Thủ
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Anh Tuấn
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật
• Chuyên ngành: Hệ thống Cung cấp Điện
• Đề tài: Thiết kế phần điện trong nhà máy điện, trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Đà Nẵng

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN
• 1.1. Chọn máy phát điện
• 1.2. Tính toán phân bố công suất trong toàn nhà máy
• 1.3. Phụ tải cấp điện máy phát (10,5kV)
• 1.4. Phụ tải cấp điện áp trung (35kV)
• 1.5. Phụ tải cấp điện phía cao (110kV)
• 1.6. Sơ đồ nối điện cho nhà máy
• 2. CHƯƠNG 2: CHỌN MÁY BIẾN ÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP
• 2.1. Phân bố tải cho các máy biến áp
• 2.2. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp
• 2.3. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
• 3.1. Chọn điểm ngắn mạch
• 4. CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP MẠCH TỰ DÙNG
• 4.1. Chọn máy biến áp cấp 1
• 4.2. Chọn máy biến áp cấp 2
• 5. CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CHO HỆ THỐNG ĐIỆN
• 5.1. Thu thâp số liệu và phân tích phụ tải
• 5.2. Phân tích nguồn cấp điện
• 5.3. Cân bằng công suất trong hệ thống
• 5.3.1. Cân bằng công suất tác dụng
• 5.3.2. Cân bằng công suất phản kháng
• 6. CHƯƠNG 6: DỰ KIẾN PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT
• 6.1. Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện
• 6.2. Tính toán các thông số kỹ thuật (phương án 1)
• 6.2.1. Lựa chọn điện áp tải điện (phương án 1)
• 6.2.2. Chọn tiết diện dây dẫn (phương án 1)
• 6.2.3. Tính toán tổn thất điện áp trong mạng điện, kiểm tra điều kiện phát nóng lúc xảy ra sự cố (phương án 1)
• 6.3. Tính toán các thông số kỹ thuật (phương án 2)
• 6.3.1. Lựa chọn điện áp tải điện (phương án 2)
• 6.3.2. Chọn tiết diện dây dẫn (phương án 2)
• 6.3.3. Tính toán tổn thất điện áp trong mạng điện, kiểm tra điều kiện phát nóng lúc xảy ra sự cố (phương án 2)
• 7. CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KINH TẾ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT
• 7.2. Tính toán chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phương án
• 7.4. Bảng tổng kết chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
• 8. CHƯƠNG 8: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT
• 8.2. Chọn máy biến áp cho từng trạm
• 8.2. Bảng tổng kết chọn máy biến áp
• 8.3. Sơ đồ nối dây của mạng điện thiết kế
• 9. CHƯƠNG 9: TÍNH BÙ CÔNG SUẤT MẠNG ĐIỆN
• 9.2. Tính toán chi phí tổn thất do lắp đặt thiết bị bù
• 9.3. Tính toán cụ thể cho mạng điện
• 9.3.3. Bảng số liệu bù kinh tế
• 10. CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN, TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
• 10.2. Tính toán phân bố công suất
• 10.3. Kiểm tra sự cân bằng công suất phản kháng
• 10.4. Tính tổn thất công suất tổn thất điện năng trong toàn mạng điện
• 10.4.1. Tổn thất công suất
• 10.4.2. Tổn thất điện năng
• 11. CHƯƠNG 11: TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CỦA CÁC MÁY BIẾN ÁP
• 11.2. Tính điện áp tại các nút của mạng điện
• 11.3. Chọn đầu phân áp cho các máy biến áp
• 11.3. Bảng tổng kết
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về thiết kế điện cho trạm biến áp

Thiết kế điện cho trạm biến áp là một phần quan trọng trong hệ thống cung cấp điện. Nó không chỉ đảm bảo cung cấp điện an toàn mà còn tối ưu hóa hiệu quả năng lượng. Thiết kế điện cần phải tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế và quy định hiện hành. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp, như máy biến áp, là rất cần thiết để giảm thiểu tổn thất điện năng và đảm bảo hiệu quả năng lượng. Theo đó, việc tính toán và phân tích các thông số kỹ thuật là bước đầu tiên trong quá trình thiết kế. Đặc biệt, việc cân bằng công suất trong hệ thống điện là yếu tố quyết định đến sự ổn định và an toàn của toàn bộ hệ thống.

1.1. Tầm quan trọng của trạm biến áp

Trạm biến áp đóng vai trò trung gian trong việc truyền tải và phân phối điện năng. Nó giúp điều chỉnh điện áp từ nguồn phát đến mức phù hợp với yêu cầu sử dụng. Hệ thống điện cần có trạm biến áp để đảm bảo cấp điện ổn định cho các phụ tải. Việc thiết kế trạm biến áp không chỉ liên quan đến việc chọn lựa thiết bị mà còn phải tính đến các yếu tố như an toàn điện, phân phối điện và giảm thiểu tổn thất điện năng. Một trạm biến áp được thiết kế tốt sẽ giúp nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành.

II. Tính toán và thiết kế phần điện trong nhà máy điện

Việc tính toán và thiết kế phần điện trong nhà máy điện là một quy trình phức tạp, bao gồm nhiều bước từ việc chọn máy phát điện đến việc tính toán cân bằng công suất. Đầu tiên, cần xác định công suất cần thiết cho nhà máy, từ đó lựa chọn máy phát điện có công suất phù hợp. Tính toán phân bố công suất trong toàn nhà máy giúp đảm bảo rằng tất cả các phụ tải đều được cấp điện đầy đủ và ổn định. Việc lựa chọn sơ đồ nối điện cũng rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Các thông số như tổn thất điện năng và điện áp tại các nút cũng cần được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động hiệu quả.

2.1. Lựa chọn máy phát điện

Lựa chọn máy phát điện là bước đầu tiên trong thiết kế phần điện. Cần xem xét các yếu tố như công suất, điện áp định mức và loại máy phát. Việc chọn máy phát có công suất lớn hơn yêu cầu sẽ giúp giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành. Ngoài ra, cần tính toán tổn thất điện năng trong máy phát để đảm bảo rằng hiệu suất hoạt động đạt yêu cầu. Việc lựa chọn máy phát điện phù hợp không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn đảm bảo hiệu quả năng lượng trong toàn bộ hệ thống.

III. Phân tích và đánh giá hiệu quả thiết kế

Phân tích và đánh giá hiệu quả thiết kế là bước quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống điện hoạt động ổn định và hiệu quả. Cần thực hiện các phép tính để xác định tổn thất điện năng và cân bằng công suất trong toàn bộ hệ thống. Việc so sánh các phương án thiết kế khác nhau sẽ giúp tìm ra giải pháp tối ưu nhất. Đặc biệt, việc tính toán kinh tế kỹ thuật sẽ giúp đánh giá chi phí đầu tư và lợi ích kinh tế của từng phương án. Một thiết kế tốt không chỉ đảm bảo cung cấp điện an toàn mà còn giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao độ tin cậy của hệ thống.

3.1. Tính toán kinh tế kỹ thuật

Tính toán kinh tế kỹ thuật là một phần không thể thiếu trong quá trình thiết kế. Cần xem xét các yếu tố như chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành và bảo trì. Việc tính toán này giúp xác định được phương án thiết kế nào là hiệu quả nhất về mặt kinh tế. Ngoài ra, cần phải đánh giá các rủi ro có thể xảy ra trong quá trình vận hành để có biện pháp phòng ngừa kịp thời. Một thiết kế điện hiệu quả không chỉ đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật mà còn phải đảm bảo tính khả thi về mặt kinh tế.