Lời nói đầu
Vấn đề năng lượng là mối quan tâm toàn cầu, trong đó điện năng đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực đời sống. Việc thiết kế nhà máy điện ngày càng trở nên cấp thiết để đáp ứng nhu cầu cung cấp năng lượng. Đối với sinh viên ngành Hệ thống điện, đồ án môn học này là cơ hội để củng cố kiến thức, nâng cao kỹ năng và tiếp cận thực tế.
Đồ án tập trung vào Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW gồm 4 tổ máy. Các nội dung chính bao gồm:
- Lựa chọn máy phát điện, tính toán phụ tải và cân bằng công suất.
- Xác định phương án nối dây, chọn máy biến áp, tính toán tổn thất công suất và điện năng.
- Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị chính.
- Tối ưu hóa phương án lựa chọn.
- Lập sơ đồ nối dây và xác định thiết bị tự dùng.
Sinh viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô bộ môn, đặc biệt là TS. Trương Ngọc Minh và ThS. Nguyễn Thị Nguyệt Hạnh đã tận tình hướng dẫn. Do hạn chế về thời gian và kiến thức, bản đồ án có thể còn thiếu sót và rất mong nhận được góp ý để hoàn thiện.
Chương I: Chọn máy phát điện, tính toán phụ tải và cân bằng công suất
Chương này đi sâu vào việc tính toán phụ tải và cân bằng công suất, đảm bảo tính kinh tế cho thiết kế, xây dựng và vận hành nhà máy. Lượng điện năng phát ra phải bù đắp cho lượng tiêu thụ và tổn thất. Đồ thị phụ tải hàng ngày giúp lựa chọn phương án nối điện, vận hành hợp lý, cũng như chọn máy biến áp và phân bố công suất hiệu quả.
1.1 Chọn máy phát điện: Nhà máy gồm 4 tổ máy, mỗi tổ 50MW, tổng công suất 200MW. Máy phát điện được chọn là loại TBФ-50-2 với các thông số kỹ thuật cụ thể được trình bày.
1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất: Dựa trên đồ thị phụ tải ngày ở các cấp điện áp và hệ số công suất, đồ thị phụ tải tổng hợp và đồ thị phụ tải các cấp điện áp được xây dựng. Các công thức tính toán công suất tác dụng P(t) và công suất biểu kiến S(t) được áp dụng. Các mục nhỏ bao gồm:
- 1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy: Tổng công suất đặt và công suất biểu kiến định mức của nhà máy được tính toán.
- 1.2.2 Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy: Công suất tự dùng được tính theo công thức, với các tham số về công suất định mức, phần trăm tự dùng và hệ số công suất.
- 1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát: Phụ tải điện áp máy phát với các thông số Uđm, Pmax và cosφ được phân tích và tính toán theo giờ.
- 1.2.4 Đồ thị phụ tải điện áp trung áp: Phụ tải trung áp với các thông số Uđm, Pmax và cosφ được phân tích và tính toán theo giờ.
- 1.2.5 Đồ thị công suất phát về hệ thống: Công suất phát về hệ thống được xác định bằng công thức dựa trên công suất nhà máy và các loại phụ tải.
Chương II: Đề xuất các phương án – Lựa chọn máy biến áp
Chương này tập trung vào việc lựa chọn sơ đồ nối điện chính, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, an toàn, liên tục và kinh tế. Dựa trên các nhận xét từ Chương I, các phương án nối điện và lựa chọn máy biến áp được đề xuất và phân tích.
2.1 Đề xuất các phương án: Ba phương án nối điện (Phương án 1, Phương án 2, Phương án 3) được trình bày chi tiết với sơ đồ minh họa và phân tích ưu nhược điểm.
2.2 Kết luận: Sau khi phân tích, phương án 1 và 3 được đánh giá cao về tính tin cậy, vốn đầu tư và sự đơn giản trong vận hành, do đó được chọn để tính toán và so sánh cụ thể.
2.3 Tính toán lựa chọn MBA: Việc lựa chọn MBA ảnh hưởng lớn đến tính kinh tế và độ tin cậy của hệ thống điện. Chương này đi sâu vào tính toán lựa chọn MBA cho phương án A, bao gồm:
- 2.3.1.1 Chọn loại và công suất định mức của MBA: Xác định công suất định mức cho MBA hai cuộn dây và MBA tự ngẫu dựa trên các công thức và tra cứu bảng thông số.
- 2.3.1.2 Kiểm tra khả năng quá tải của MBA: Phân bố dòng công suất và kiểm tra khả năng làm việc của MBA trong chế độ bình thường và chế độ sự cố.
- 2.3.1.3 Tính tổn thất điện năng trong MBA: Tính toán tổn thất điện năng cho MBA hai cuộn dây và MBA tự ngẫu.