Đồ án thiết kế hệ thống điện trong nhà máy nhiệt điện

• Tác giả: Nguyễn Huy Hoàng
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Hoàng Giang
• Trường học: Trường Đại Học Điện Lực
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Điện Tử
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Điện Cho Nhà Máy Nhiệt Điện
• Loại tài liệu: Đồ Án Môn Học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• 1. CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
• 1.1. Chọn máy phát điện
• 1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
• 1.2.1. Công suất phát ra toàn nhà máy
• 1.2.2. Phụ tải tự dùng toàn nhà máy
• 1.2.3. Tính toán phụ tải địa phương (22 kV)
• 1.2.4. Tính toán phụ tải cấp điện áp trung (110 kV)
• 1.2.5. Cân bằng công suất toàn nhà máy-công suất phát vào hệ thống
• 1.3. Đề xuất các phương án nối dây
• 1.3.1. Đề xuất các phương án sơ đồ nối dây
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
• 2.1. Phân bố công suất cho các cuộn dây máy biến áp
• 2.2. Chọn loại và công suất định mức của MBA
• 2.3. Kiểm tra quá tải
• 2.4. Tính toán tổn thất điện năng trong MBA
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
• 3.1. Chọn sơ đồ thiết bị phân phối
• 3.2. Tính toán kinh tế - kỹ thuật. Lựa chọn phương án tối ưu
• 3.2.1. Tổng quan chung
• 3.2.2. Chi phí vận hành hàng năm
• 3.2.3. Tính toán cụ thể cho từng phương án
• 3.3. Chọn phương án tối ưu
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
• 4.1. Chọn điểm ngắn mạch
• 4.2. Lập sơ đồ thay thế
• 4.3. Tính toán ngắn mạch cho phương án
• 5. CHƯƠNG 5: CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN
• 5.1. Dòng điện làm việc và dòng điện cưỡng bức
• 5.2. Mạch phía 220kV. Cấp điện áp 110 kV. Cấp điện áp máy phát (10,5 kV)
• 5.3. Chọn máy cắt và dao cách ly
• 5.4. Chọn thanh dẫn cứng đầu cực máy phát. Chọn thanh dẫn mềm 220kV và 110kV
• 5.5. Chọn cáp và máy biến áp cho phụ tải địa phương (10,5kV)
• 5.6. Chọn MBA cho phụ tải địa phương
• 5.7. Chọn các thiết bị đo lường
• 5.8. Chọn máy biến điện áp
• 5.9. Chọn máy biến dòng điện BI
• 5.10. Chọn chống sét van
• 5.11. TÍNH TOÁN TỰ DÙNG
• 5.11.1. Sơ đồ cung cấp điện tự dùng
• 5.11.2. Chọn máy biến áp tự dùng
• 5.11.3. Chọn máy cắt và khí cụ điện
• 5.11.4. Chọn máy cắt và dao cách ly cho mạch tự dùng cấp điện áp máy phát
• 5.11.5. Chọn máy cắt hợp bộ tự dùng cấp điện áp 6 kV
• 5.11.6. Chọn Aptomat cho mạch tự dùng 0,4 kV

I. Thiết kế hệ thống điện cho nhà máy nhiệt điện

Bài toán thiết kế hệ thống điện cho một nhà máy nhiệt điện là một vấn đề phức tạp, yêu cầu phải xem xét đến nhiều yếu tố kỹ thuật và kinh tế. Các yếu tố kỹ thuật bao gồm công suất điện, điện áp, dòng điện, tổn thất điện năng, ngắn mạch, và an toàn điện. Các yếu tố kinh tế bao gồm vốn đầu tư, chi phí vận hành, và hiệu quả kinh tế.

1.1. Chọn máy phát điện

Việc đầu tiên là chọn máy phát điện phù hợp với công suất và điện áp của hệ thống. Công suất máy phát phải đáp ứng được nhu cầu phụ tải của nhà máy và truyền tải lên hệ thống điện. Điện áp máy phát phải phù hợp với cấp điện áp của hệ thống điện quốc gia.

1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Sau khi chọn máy phát, cần tính toán phụ tải của nhà máy ở các cấp điện áp khác nhau và cân bằng công suất của hệ thống. Cân bằng công suất đảm bảo rằng công suất phát ra từ máy phát luôn bằng tổng công suất tiêu thụ của các phụ tải và tổn thất trên đường dây.

1.3. Đề xuất các phương án nối dây

Có nhiều phương án nối dây khác nhau cho hệ thống điện của nhà máy. Việc lựa chọn phương án tối ưu phụ thuộc vào các yếu tố như độ tin cậy cung cấp điện, khả năng mở rộng, chi phí đầu tư, và tổn thất điện năng.

II. Tính toán chọn máy biến áp

Máy biến áp là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, có chức năng biến đổi điện áp và truyền tải công suất. Việc chọn máy biến áp phù hợp với công suất, điện áp, và chế độ làm việc của hệ thống là rất quan trọng.

2.1. Phân bố công suất cho các cuộn dây máy biến áp

Phân bố công suất cho các cuộn dây của máy biến áp phải đảm bảo cân bằng phụ tải và giảm thiểu tổn thất điện năng.

2.2. Chọn loại và công suất định mức của MBA

Loại máy biến áp (2 cuộn dây, 3 cuộn dây, tự ngẫu) và công suất định mức của máy biến áp được lựa chọn dựa trên điện áp, dòng điện, và chế độ làm việc của hệ thống.

2.3. Kiểm tra quá tải

Cần kiểm tra quá tải cho máy biến áp trong các trường hợp làm việc bình thường và sự cố để đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ của máy biến áp.

2.4. Tính toán tổn thất điện năng trong MBA

Tổn thất điện năng trong máy biến áp bao gồm tổn thất không tải và tổn thất phụ tải. Việc tính toán tổn thất giúp đánh giá hiệu suất của máy biến áp và lựa chọn máy biến áp có hiệu suất cao.