Bài giảng Cung cấp điện - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp

Bài giảng Cung cấp điện gồm có 11 chương như sau: Chương I khái quát về cung cấp điện, chương II các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của phương án cung cấp điện, chương III xác định phụ tải điện, chương IV sơ đồ và kết cấu mạng hạ áp, chương V trạm biến áp trung/ hạ áp, chương VI tính toán điện, chương VII tính toán ngắn mạch mạng hạ áp, chương VIII thiết bị cung cấp điện trung và hạ áp, chương IX chiếu sáng công nghiệp, chương X các nguồn điện dự phòng, chương XI nâng cao hệ số công suất cos của mạng điện. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm những nội dung chi tiết!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cung cấp điện - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệpChương IKHÁI QUÁT VỀ CUNG CẤP ĐIỆNSau khi học xong chương này sinh viên cần nắm được:- Các đặc điểm của cung cấp điện xí nghiệp công nghiêp- Các dạng nguồn điện- Khái niệm về mạng điện xí nghiệp công nghiệp- Các đặc điểm của hộ tiêu thụ- Các yêu cầu của thiết kế cung cấp điện- Hướng nghiên và phát triển trong lĩnh vực cung cấp điện 1 1.1. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ PHÂN PHỐIĐIỆN NĂNG Điện năng là một dạng năng lượng đặc biệt và rất phổ biến hiện nay, bởi điện năngcó rất nhiều ưu điểm hơn hẳn so với các dạng năng lượng khác như: Dễ dàng chuyểnthành các dạng năng lượng khác với hiệu suất cao (cơ năng, nhiệt năng, hoá năng, quangnăng ...), có thể truyền tải đi xa, rất xa với công suất lớn và rất lớn. Điện năng trong quá trình sản xuất và phân phối có một số đặc điểm sau đây: - Điện năng sản xuất ra nói chung không tích trữ được (trừ một vài trường hợp đặcbiệt với công suất rất nhỏ như pin, ắc quy). Tại mọi thời điểm luôn phải bảo đảm cân bằnggiữa lượng điện năng sản xuất ra với lượng điện năng tiêu thụ kể cả tổn thất do truyền tải. - Các quá trình về điện xảy ra rất nhanh (chẳng hạn sóng điện từ lan truyền trongdây dẫn với tốc độ rất lớn xấp xỉ tốc độ ánh sáng 300.000 km /s), sóng sét lan truyền trênđường dây, thời gian đóng cắt mạch điện, thời gian tác động của các bảo vệ... thường xẩyra trong khoảng < 0,1s. Đặc điểm này đòi hỏi chúng ta phải sử dụng rộng rãi các thiết bị tự động trong côngtác vận hành, điều độ hệ thống cung cấp điện ở trạng thái làm việc bình thường cũng nhưlúc sự cố, nhằm đảm bảo cho hệ thống cung cấp điện làm việc an toàn, tin cậy và kinh tế. - Ngành điện lực có liên quan chặt chẽ đến nhiều ngành kinh tế quốc dân khác như:Luyện kim, hoá chất, khai thác mỏ, cơ khí, công nghiệp nhẹ và dân dụng... Nó là mộttrong những động lực tăng năng xuất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong cơcấu kinh tế. Ngoài các đặc điểm chủ yếu đã nêu trên cũng cần chú ý là việc sản xuất, truyền tảivà cung cấp điện luôn được thực hiện theo một kế hoạch chung trong toàn hệ thống điện.Hệ thống điện bao gồm các khâu: Phát điện, truyền tải, phân phối, cung cấp điện tới cáchộ tiêu thụ và sử dụng điện, được thực hiện bởi các nhà máy điện, trạm phát điện, mạnglưới điện và các thiết bị dùng điện khác. 1.2. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN Điện năng là một sản phẩm được sản xuất được sản xuất ra từ các nhà máy điện.Hiện nay các nhà máy điện lớn đều phát ra năng lượng dòng điện xoay chiều ba pha, rất ítnhà máy phát năng lượng dòng điện một chiều. Trong công nghiệp muốn dùng năng lượngdòng điện một chiều thì người ta dùng chỉnh lưu để biến đổi năng lượng dòng điện xoaychiều thành dòng điện một chiều. Nguyên lý chung để sản xuất ra điện ở các nhà máy điện là từ một dạng năng lượngsơ cấp nào đó muốn chuyển thành điện năng đều phải biến đổi qua một cấp trung gian làcơ năng làm quay máy phát điện để phát ra điện năng. Nguồn năng lượng thường dùngtrong đa số các nhà máy điện hiện nay vẫn là năng lượng các chất đốt và năng lượng nước.Từ năm 1954, ở một số nước tiên tiến đã bắt đầu xây dựng một số nhà máy điện dùngnăng lượng nguyên tử. Dưới đây trình bày sơ lược nguyên lý làm việc của ba loại nhà máy điện tương ứngvới ba nguồn năng lượng kể trên là nhà máy nhiệt điện, nhà máy thuỷ điện, nhà máy điệnnguyên tử. 2 1.2.1. Nhà máy nhiệt điện Đây là một dạng nguồn điện kinh điển nhưng đến nay vẫn còn được sử dụng rất phổ biến. Hơi nước 4 2 3 ~ Điện Than Nước làm 5 1 6 lạnh Xỉ Nước Hình 1-1. Sơ đồ nguyên lý công nghệ của quá trình sản xuất điện trong các nhà máy nhiệt điện Đối với các nhà máy nhiệt điện, động cơ sơ cấp của máy phát điện chủ yếu là tuabinhơi, máy hơi nước ... ở các nhà máy nhiệt điện lớn thì động cơ sơ cấp là tuabin hơi. Quá trình biến đổi năng lượng trong nhà máy nhiệt điện được mô tả như sau: Nhiệt năng → cơ năng → điện năng Sơ đồ nguyên lý công nghệ của quá trình sản xuất điện trong các nhà máy nhiệt điệnđược tóm tắt trên (hình 1-1). Nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt 1 nhằm đun sôi nước ở bao hơi 2 với nhiệt độvà áp suất cao (khoảng 5000C và 40 at) được dẫn đến làm quay tuabin 3 với tốc độ rất lớn(khoảng 3000 vòng /phút). Trục của tuabin gắn với trục của máy phát điện 4 làm cho máyphát sản suất ra điện. Nhiên liệu cháy sinh ra nhiệt năng ở buồng đốt trở thành xỉ và khói thảira ngoài. Hơi nước sau khi sinh công ở tuabin trở thành nước nhờ bình ngưng 5, sau đó lạiđược bơm trở về tạo thành chu kỳ kín. Tuy nhiên luôn luôn phải có bơm nước bổ sung vàobao hơi. Nhiên liệu dùng cho các lò hơi (buồng đốt) thường là than đá, than cám, than bùn, cókhi dùng nhiên liệu là chất lỏng như dầu điêzen hoặc các khí đốt tự nhiên, khí than cốc khí tựnhiên... Nhà máy nhiệt điện dùng nhiên liệu điêzen hoặc khí đốt có hiệu quả kinh tế cao hơnnhà máy nhiệt điện dùng nhiên liệu là than. Ở nước ta, hiện nay các nhà máy nhiệt điện dùngthan đá như NĐ Phả Lại (3x200 MW + 2x300MW), NĐ Na Dương, NĐ Uông Bí... Các lò hơi dùng nhiên liệu than có thể là lò ghi -xích hoặc lò than phun. Ở lò ghi-xích than đưa vào lò là than cục và cháy thành một lớp ở trong lò, ở lò than phun thanđược nghiền nhỏ mị ...