Do an thiet ke mang dien 110kV (Tan 10-2014)

Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰCVĂN PHÒNG PHÍA NAM

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN

Sinh viên: Nguyễn Hữu Băng.

Nhóm: 2 Lớp: Đ7H9B. Ngành: Hệ Thông Điện.

Người hướng dẫn: ThS. Lê Minh Đức.

Ngày nhận đề: 1/12/2015.

Ngày hoàn thành: 07/01/2016.

A. Đề tài: Thiết kế mạng điện 110kV.

B. Sô liệu ban đầu:

1. Nguồn và phụ tải:

Nguồn điện

- Đủ cung cấp cho phụ tải với cos = 0,8

- Điện áp thanh cái cao áp:

1,1Uđm lúc phụ tải cực đại

1,05Uđm lúc phụ tải cực tiểu

1,1Uđm lúc sự cô

Phụ tải 1 2 3 4 5 6

Pmax (MW) 17 22 25 23 19 13

Cos (phụ tải) 0,8 0,75 0,75 0,8 0,75 0,8

Pmin (%Pmax) 40 40 40 40 40 40

Tmax (giờ/năm) 5500 5500 5500 5500 5500 5500

Yêu cầu cung cấp điện - LT - LT LT LT

Uđm thứ cấp trạm phân phôi (kV) 22 22 22 22 22 22

Yêu cầu điều chỉnh điện áp phía thứ cấp

5%

5%

5%

5%

5%

5%

- Giá tiền 1kWh điện năng tổn thất: 2000 đồng- Giá tiền 1 kVAr thiết bị bù: 300.000 đồng2. Sơ đồ vị trí nguồn và phụ tải (xem hình bô trí các vị trí phụ tải).

C. Nhiệm vụ thiết kế1. Cân bằng công suất trong mạng điện. Xác định dung lượng bù công suất kháng.2. Đề xuất các phương án nôi dây của mạng điện và chọn các phương án đáp ứng

kỹ thuật.3. So sánh kinh tế và lựa chọn phương án hợp lý.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS. Lê Minh Đức 1


4. Xác định sô lượng công suất MBA của trạm phân phôi. Sơ đồ nôi dây của trạm. Sơ đồ nôi dây của mạng điện.

5. Xác định dung lượng bù kinh tế và giảm tổn thất điện năng.6. Tính toán cân bằng công suất trong mạng điện. Xác định và phân phôi thiết bị

bù cưỡng bức.7. Tính toán các tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu và

sự cô.8. Điều chỉnh điện áp: chọn đầu phân áp của máy biến áp.9. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện thiết kế.10. Các bản vẽ (A1 hoặc A2. A3): Sơ đồ nôi dây các phương án. sơ đồ nguyên lý

của mạng điện thiết kế, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.Sơ đồ cung cấp điện:


Bô trí vị trí các phụ tải

10km

10km

4

5

6

1

2

3N


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

…………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………

Giảng viên hướng dẫn

ThS. Lê Minh Đức.



Lời Mở Đầu

Ngày nay điện năng là một thứ thiết yếu nó đã tham gia vào mọi lĩnh vực của cuộc

sông từ công nghiệp đến sinh hoạt. Bởi vì điện năng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng

chuyển thành các dạng năng lượng khác (quang. nhiệt. cơ....) dễ dàng truyền tải và

phân phôi. Chính vì vậy điện năng được ứng dụng rất rộng rãi.

Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp. là điều kiện

quan trọng để phát triển các đô thị và khu dân cư. Vì lý do đó khi lập kế hoạch phát

triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thoả

mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự

phát triển trong tương lai.

Điều này đòi hỏi phải có hệ thông cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và

sinh hoạt.

Đặc biệt hiện nay theo thông kê sơ bộ điện năng tiêu thụ bởi các xí nghiệp chiếm

tỷ lệ hơn 70% điện năng sản suất ra (nhìn chung tỷ sô này phụ thuộc vào mức độ công

nghiệp hoá của từng vùng.

Điều đó chứng tỏ việc thiết kế hệ thông cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp là

một bộ phận của hệ thông điện khu vực và quôc gia, nằm trong hệ thông năng lượng

chung phát triển theo qui luật của nền kinh tế quôc dân. Ngày nay do công nghiệp

ngày cần phát triển nên hệ thông cung cấp điện xí nghiệp, nhà máy càng phức tạp bao

gồm các lưới điện cao áp (35-500kV) lưới điện phân phôi (6-22kV) và lưới điện hạ áp

trong phân xưởng (220-380-600V).

Để thiết kế được thì đòi hỏi người kỹ sư phải có tay nghề cao và kinh nghiệm thực

tế. tầm hiểu biết sâu rộng vì thiết kế là một việc làm khó. Đồ án môn học chính là một

bài kiểm tra khảo sát trình độ sinh viên.

Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy đã hướng dẫn đã giúp đỡ để em hoàn

thành đồ án này.



CHƯƠNG ICÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Trong hệ thông điện cần phải có sự cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng. Cân bằng công suất là một trong những bài toán quan trọng nhằm đánh giá khả năng cung cấp của các nguồn cho phụ tải, từ đó lập ra phương án đi dây thích hợp và xác định dung lượng bù hợp lý, đảm bảo hệ thông điện vận an toàn, liên tục và kinh tế.

I - CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Sơ đồ cung cấp điện:


Bô trí vị trí các phụ tải

10km

10km

4

5

6

1

2

3N


Cân bằng công suất cần thiết để giữ tần sô trong hệ thông. Cân bằng công suất tác dụng trong hệ thông được biểu diễn bằng công thức sau:

PF = m x Ppt + Pmd + Ptd + Pdt

Trong đó: PF : Tổng công suất tác dụng phát ra do các nhà máy phát điện của các nhà

máy trong hệ thông.Ppt: Tổng phụ tải tác dụng cực đại của hộ tiêu thụ.m: Hệ sô đồng thời.Pmd: Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp.Ptd: Tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện.Pdt: Tổng công suất dự trữ.

1. Xác định Ppt:

Ppt = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 = 17+ 22 + 25 + 23 + 19 + 13 = 119 MW.

2. Xác định hệ số đồng thời m: Chọn m = 0,8.

3. Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp Pmd Theo thông kê thì tổn thất công suất tác dụng của đường dây và máy biến áp

trong trường hợp lưới cao áp: Pmd (8 – 10)% x m x Ppt. Chọn Pmd = 10% x m x Ppt.

Pmd = 10% x m x Ppt =0,1 x 0,8 x 119 = 9,52 MW.

4. Công suất tự dùng Ptd của nhà máy điện và Công suất dự trữ của hệ thống:

a). Công suất tự dùng Ptd của nhà máy điện:Công suất tự dùng của các nhà máy điện được tính theo phần trăm của (m x Ppt +

Pmd):- Nhà máy nhiệt điện 3 –7 %- Nhà máy thủy điện 1 – 2%b). Công suất dự trữ cuả hệ thông bao gồm:- Dự trữ sự cô: bằng công suất của tổ máy lớn nhất.- Dự trữ tải: (2 - 3)% phụ tải tổng.- Dự trữ phát triển.Pdt = (10 - 15)% x m x Ppt

Theo phạm vi đồ án. giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu công suất tác dụng và chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng áp của nhà máy điện nên bỏ qua Ptd và Pdt.

Do đó ta được biểu thức cân bằng công suất tác dụng như sau:

PF = m x Ppt + Pmd = 0,8 x 119 + 9,52 = 104,72 MW.

II - CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG:Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thông.

Cân bằng công suất phản kháng được biểu bằng công thức sau:QF + Qbù = m x Qpt + QB + (QL - QC) + Qtd + Qdt

Trong đó:Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS. Lê Minh Đức 6


QF: Tổng công suất phản kháng phát ra từ các nhà máy điện.m x Qpt: Tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ sô đồng thời.QB: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp có thể ước lượng

QB = (8-12%)Spt QL: Tổng tổn thất công suất kháng trên các đoạn đường dây của mạng. Với

mạng điện 110kV trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất công suất kháng trên cảm kháng đường dây bằng công suất phản kháng do điện dung đường dây cao áp sinh ra: QL = QC.

Tương tự như cân bằng công suất tác dụng, trong phạm vi đồ án, chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng áp của nhà máy điện nên:

QF + Qbù = m x Qpt + QB

1 – Xác định hệ số đồng thời: m = 0,8.

2 - Xác định QF

QF = PFi . tgi .Theo yêu cầu đề bài nguồn đủ cung cấp cho phụ tải với cos = 0,8 nên xem như

cos nguồn là 0,8. Suy ra tg nguồn = 0,75.QF = 102,08 x 0,75 = 78,54 MVAr.

3 - Xác định Qpt

Các công thức tính toán:

STT Công suấtphụ tải (MW) cos Spt

(MVA)Qpt

(MVAr)1 17 0,80 21,25 12,75 2 22 0,75 29,33 19,40 3 25 0,75 33,33 22,05 4 23 0,80 28,75 17,25 5 19 0,75 25,33 16,76 6 13 0,80 16,25 9,75

Tổng 119 154,25 97,96Qpt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = 12,75 + 19,40 + 22,05 + 17,25 + 16,76 + 9,75 =97,96 MVAr.Spt = S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 = 21,25 + 29,33 + 33,33 + 28,75 + 25,33 + 16,25 = 154,25 MVA.

4 - Xác định QB

QB = (8 - 12)%Spt Chọn QB 8% x Spt = 0,08 x 154,25 = 12,34 MVAr.

5 - Xác định Qbù

Qbù = m xQpt + QB - QF = 0,8 x 97,96 + 12,34 – 78,54 = 12,17 MVAr.

6 - Xác định lượng công suất phản kháng cần bù tại các phụ tải:Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS. Lê Minh Đức 7


Trong phần này chỉ thực hiện bù sơ bộ. dự kiến bù sơ bộ theo nguyên tắc: bù ưu tiên cho các phụ tải ở xa cos thấp hoặc phụ tải có công suất tiêu thụ lớn. Ta có thể tạm cho một lượng Qbù ở một sô tải sao cho Qbù = Qbù. sau đó tính cos’ sau khi bù theo công thức:

với

STT P (MW)

QMVAr cos Qbù

(MVAr)Qpt-Qbù

(MVAr)S’

(MVA) cos’

1 17 12,75 0,80 0,00 12,75 21,25 0,80 2 22 19,40 0,75 4,06 15,35 26,82 0,82 3 25 22,05 0,75 4,61 17,44 30,48 0,82 4 23 17,25 0,80 0,00 17,25 28,75 0,80 5 19 16,76 0,75 3,50 13,25 23,17 0,82 6 13 9,75 0,80 0,00 9,75 16,25 0,80

Tổng 119 97,96 12,17 85,79 146,72

CHƯƠNG IIDỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT



I - CHOÏN ÑIEÄN AÙP TAÛI ÑIEÄN:Theo đề tài đã cho cấp điện áp của mạng điện là 110kV. nên trong phần này ta cần

kiểm tra lại cấp điện áp của mạng có phù hợp với công suất tải và khoảng cách truyền tải dựa vào công thức:

U= 4,34

STT P (MW) L (km) U (kV)1 17 50,99 78,00 2 22 58,31 87,91 3 25 60,00 93,08 4 23 36,06 87,24 5 19 64,03 83,26 6 13 36,06 67,80

Theo sô liệu tính toán ở trên nên ta choïn cấp điện áp 110 kV là phù hợp với công suất tải và khoảng cách truyền tải.

II - CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN:

Sơ đồ nôi dây mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tô: sô lượng, vị trí phụ tải, mức độ cung cấp điện liên tục của phụ tải,công tác vạch tuyến, sự phát triển của lưới điện trong tương lai. Trong phạm vi đồ án môn học tạm thời nôi các điểm để có phương án đi dây (điều này chưa hợp lý vì còn thiếu sô liệu khảo sát thực tế). Theo sơ đồ cung cấp điện. nguồn và phụ tải, ta chia phụ tải thành khu vực như sau:

+ Khu vực 1: Gồm các phụ tải 2, 4, 5 và 6 phụ tải có yêu cầu cung cấp điện liên tục: Ta thiết kế phương án cấp điện cho các phụ tải trên là mạch kín hoặc mạch kép.

+ Khu vực 2: Gồm các phụ tải không yêu cầu cung cấp điện liên tục 1, 3: Ta thiết kế phương án cấp điện cho các phụ tải trên là mạch đơn.



III - TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN:

1 – Phương án 1:A. Phân bố công suất và chọn dây- Do phân bô sơ bộ, đã tính bù sơ bộ nên phân bô công suất theo chiều dài để

tính phân bô dòng cho từng đoạn đường dây.- Phân bô công suất trong các nhánh bỏ qua tổn thất công suất và thành phần

dung dẫn đường dây.

STT P (MW)

QMVAr cos Qbù

(MVAr)Qpt-Qbù

(MVAr)S’

(MVA) cos’

1 17 12,75 0,80 0,00 12,75 21,25 0,80 2 22 19,40 0,75 4,06 15,35 26,82 0,82 3 25 22,05 0,75 4,61 17,44 30,48 0,82 4 23 17,25 0,80 0,00 17,25 28,75 0,80 5 19 16,76 0,75 3,50 13,25 23,17 0,82 6 13 9,75 0,80 0,00 9,75 16,25 0,80

Tổng 119 97,96 12,17 85,79 146,72



Khu vực tải 4 và 5:


23+j17,2519+j13,25

64,03 km

563,25km

N

4

36,06 km

SN5 SN4

S54

N



* ** 6 226 2 2

6

2 26 6

.( ) . (13 9,75) (53,85 58,31) (22 15,35) 58,31 18, 49 13, 42( )58,31 53,85 36,06

NS l l S l j x j xS j MVA

l l l


Các tải có chung Tmax = 5.500. Tra bảng mật độ dòng điện kinh tế: jkt = 1,0 A/mm2.

Ta có công thức tính:

Tiết diện kinh tế của từng đường dây (tính theo công thức trên) được chọn theo bảng sau:

Đường dây

Công suấtMVA

Dòng điệnA

Tiết diện tính toán mm2

Mã dây tiêu chuẩn

N – 4 25,40 + j18,66 165,42 165,42 AC – 185N – 5 16,63 + j11,86 107,21 107,21 AC – 1205 – 4 2,37 + j1,39 14,42 14,42 AC – 95N – 2 16,51 + j11,68 101,91 101,91 AC – 120N – 6 18,49 + j13,42 119,91 119,91 AC – 1206 – 2 5,49 + j3,67 34,66 34,66 AC – 95N – 1 17 + j12,75 111,53 111,53 AC – 120N – 3 25 + j17,44 159,99 159,99 AC – 185

Với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh lúc chế tạo là 25C và nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế dây dẫn làm việc là 40C, vì vậy cần phải hiệu chỉnh


22+j15,3513+j9,75

36,06 km

65 53,85km

24

58,31km

SN6 SN2

S26


dòng điện cho phép của dây dẫn theo nhiệt độ xung quanh thực tế. Hệ sô hiệu chỉnh nhiệt độ k = 0,81 (tra bảng phụ lục 2.7).

Đường dây

Dây tiêu chuẩn Dòng cho phép ở 25C Icp(A)

Dòng cho phép ở 40C k.Icp(A)

N – 4 AC – 185 515 417,15N – 5 AC – 120 380 307,85 – 4 AC – 95 335 271,35N – 2 AC – 120 380 307,8N – 6 AC – 120 380 307,86 – 2 AC – 95 335 271,35N – 1 AC – 120 380 307,8N – 3 AC – 185 515 417,15

Kiểm tra phát nóng trong sự cố: có 2 trường hợp cần kiểm tra phát nóng:1. Khu vực lưới kín N - 4 - 5 - N. bị đứt đoạn đường dây N – 5.

Các dòng điện cưỡng bức đều thỏa giá trị dòng điện cho phép.

2. Khi lưới kín N - 2 - 6 - N. bị đứt đoạn đường dây N – 6.

Các dòng điện cưỡng bức đều thỏa giá trị dòng điện cho phép.

Vậy các dây được chọn đều thỏa điều kiện phát nóng.

B. Chọn trụ cho đường dây:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS. Lê Minh Đức

4 5N

23+j17,25 19+j13,25

121,58 A MVA

272,63 A MVA AC – 95

Icp= 271,35AC –185 Icp= 417,15

2 6N

22+j15,35

85,29 A MVA

226,06A

AC –95 Icp=271,35

AC –120 Icp=307,8

13

13+j9,75


Theo phương án 1. có 2 tuyến đường dây mạch kín là N - 4 - 5 - N và N - 2 - 6 - N và có 2 tuyến đường dây mạch hở là N - 1 và N - 3. đều được thiết kế là đường dây mạch đơn. Vì vậy ta chọn trụ cho tất cả các tuyến đường dây là trụ bêtông côt thép loại: ĐT-20

Theo phạm vi đồ án ta chỉ chọn trụ để xác định các thông sô khỏang cách giữa các pha với nhau từ đó xác định cảm kháng và dung dẫn đường dây.

Các thông số khoảng cách hình học+ Khoảng cách giữa pha A và pha B:

+ Khoảng cách giữa pha B và pha C:

+ Khoảng cách giữa pha C và pha A:

+ Khoảng cách trung bình giữa các pha:



C. Thông số đường dây

1. Đường dây N-3 và N - 4 Mã dây tiêu chuẩn AC-185Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được:d = 19 mm → r = 9,5 mmDây dẫn AC-185 có 31 sợi (24 sợi nhôm và 7 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,768 x 9,5 = 7,296 mm

a) Điện trở: r0 = 0,17 /kmb) Cảm kháng:

c) Dung dẫn đường dây:

2. Đường dây N - 1, N - 2, N - 5, N - 6 Mã dây tiêu chuẩn AC-120Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được:d = 15,2 mm → r = 7,6 mmDây dẫn AC-120 giả thiết đồng nhất kim loại. ta có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,768 x 7,6 = 5,836 mm



3. Đường dây 5 - 4 và 6 - 2, Mã dây tiêu chuẩn AC-95Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được:d = 13,5mm → r = 6,75 mmDây dẫn AC-95 giả thiết đồng nhất kim loại. ta có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,726 x 6,75 = 4,901 mm





Bảng số liệu đường dây của phương án 1

Đường dây

Sô lộ Mã hiệu dây Chiều

dài kmr0

/kmx0

/km

b0

-1/kmx10-6

R= r0.l X= x0.l ∆QC/2MVAr

N – 4 1 AC – 185 36,06 0,17 0,405 2,821 6,13 14,60 0,6154N – 5 1 AC – 120 64,03 0,27 0,423 2,34 17,29 27,08 0,00095 – 4 1 AC – 95 63,25 0,33 0,43 2,673 20,87 27,20 1,0229N – 2 1 AC – 120 58,31 0,27 0,423 2,34 15,74 24,67 0,0008N – 6 1 AC – 120 36,06 0,27 0,423 2,34 9,74 15,25 0,00056 – 2 1 AC – 95 53,85 0,33 0,43 2,673 17,77 23,16 0,8708N – 1 1 AC – 120 50,99 0,27 0,423 2,34 13,77 21,57 0,0007N – 3 1 AC – 185 60,00 0,17 0,405 2,821 10,20 24,30 1,0240

Ghi chú: Công suất do phân nửa điện dung của đường dây sinh ra được xác định theo biểu thức:

D. Tính toán công suất, tổn thất công suất và tổn thất điện áp:1. Đường dây mạch kín N - 4 - 5:Đây là 1 lưới điện kín, có sơ đồ thay thế tính toán như sau:

- Công suất tính toán tại nút 4, 5:


N

4

5

ZN4=6,13+j14,60

Z45=20,87+j27,2

ZN5=17,29+j27,08

25,4+j18,66 MVA

16,63+j10,8362 MVA

N

4

5

j0,6154 MVAr

j0,0009MVAr

J1,0229MVAr

25,4+j17,0217 MVA

ZN4

Z45

ZN5

16,63+11,86MVA

16


Đoạn N - 4

= 19,497 + j17, 328MVA- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 4:

- Phần trăm sụt áp:

- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây N - 4:

Đoạn N - 5:

= 14,39 +j10,65 MVA- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 5:





Đoạn 4- 5:

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 4 - 5:


- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây 4 - 5:

Tổn thất tổng: UN45 = UN5 = UN4 +U45= 4,848kV

Vậy nút 5 là điểm phân công suất.

PN45 = PN4 + PN5 +P45 = 0,344 + 0,458 + 0,108 = 0,91 MWQN45 = QN4 + QN5 +Q45 = 0,821 + 0,717 + 0,141 = 1,679 MVAr

Xét trường hợp đường dây sự cố lâu dài nghiêm trọng, là khi mất một đường dây:

a. Sự cố đứt đường dây N - 4: Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:

Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp:Đoạn 5 - 4:- Công suất cuôi đường dây 5 - 4:


N 5 4

16,63+j11,86

ZN5=17,29+j27,08 Z45=20,87+j27,20

j0,0009 j1,0229

4"S

5"S

18

25,4+j18,66


- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 5 - 4:



Đoạn N - 5:

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N - 5:

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 5:


Tổn thất trong trường hợp đứt đường dây N - 4 - Tổn thất điện áp:UN54 = UN5 + U54 = 14,404 + 9,18 =23,584 kV

- Tổng thất công suất tổng:PN54 = PN5 + P54 = 4,066 + 1,649 = 5,715 MWQN54 = QN5 + Q54 = 6,639 + 2,15 = 8,789 MVAr

b. Sự cố đứt đường dây N - 5: Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:







Đoạn N - 4:




Tổn thất trong trường hợp đứt đường dây N - 4: - Tổn thất điện áp:UN45 = UN4 + U45 = 6,1953 + 5,8350 = 12,0303 kV


N 4 5

25,4+j18,66

ZN4=6,13+j14,60 Z45=20,87+j27,20

j0,6154 j1,0229

5"S

4"S

20

16,63+j11,86



Vậy trường hợp sự cố đứt đường dây N - 5 là nghiêm trọng nhất.

2. Đường dây mạch kín N - 2 - 6:Đây là 1 lưới điện kín, có sơ đồ thay thế tính toán như sau:

- Công suất tính toán tại nút 2, 6:

Đoạn N - 2:

= 16,3650 + j11,1261 MVA- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 2:


N

2

6

ZN2=15,74+j24,67

Z62=17,77+j23,16

ZN6=9,74+j15,25

22+j15,35 MVA

13+j8,6987 MVA

N

2

6

j0,0008MVAr

j0,0005MVAr

J0,8708MVAr

22+j14,4784 MVA

ZN2

Z62

ZN6

13+9,57MVA

21




Đoạn N - 6:

= 21,0108 +j13,9607 MVA- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 6:



Đoạn 6 - 2:



- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây 6 - 2:



Tổn thất tổng: UN62 = UN2 = UN6 +U62= 4,8356kV

Vậy nút 2 là điểm phân công suất.

PN62 = PN6 + PN2 +P62 = 0,5122 + 0,0631 + 0,5090 = 1,0843 MWQN62 = QN6 + QN2 +Q62 = 0,8020 + 0,0823 + 0,7978 = 1,6821 MVAr

Xét trường hợp đường dây sự cố lâu dài nghiêm trọng, là khi mất một đường dây:

a. Sự cố đứt đường dây N - 2: Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:





Đoạn N - 6:


N 6 2

13+j9,75

ZN6=9,74+j15,25 Z62=17,77+j23,16

j0,0005 j0,8708

2"S

6"S

23

22+j15,25





Tổn thất trong trường hợp đứt đường dây N - 2 - Tổn thất điện áp:UN62 = UN6 + U62 = 6,6341 + 6,6025 = 13,236 kV

- Tổng thất công suất tổng:PN62 = PN6 + P62 = 1,5348 + 1,0187 = 2,5535 MW.QN62 = QN6 + Q62 = 2,4189 + 1,3277 = 3,7466 MVAr.

b. Sự cố đứt đường dây N - 6: Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:




N 2 6

22+j15,35

ZN2=15,74+j24,67 Z62=17,77+j23,16

j0,0008 j0,8708

6"S

2"S

24

13+j9,75




Đoạn N - 2:




Tổn thất trong trường hợp đứt đường dây N - 6: - Tổn thất điện áp:UN26 = UN2 + U26 = 10,4051 + 3,9696 = 14,3747 kV


Vậy trường hợp sự cố đứt đường dây N - 6 là nghiêm trọng nhất.

3. Đường dây N - 3:


N 3

25+j17,44

ZN3=10,20+j24,30

j1,02403"S

25


Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp:- Công suất cuôi đường dây N - 3:

- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên tổng trở đường dây N - 3:


4. Đường dây N - 1

- Công suất cuôi đường dây N - 1:




Bảng tổng hợp tổn thất của phương án 1 (trường hợp vận hành bình thường)

STT Tên đường Tổn thất P Tổn thất Q Tổn thất USinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS. Lê Minh Đức

N

17+j12,75

ZN1=13,77+j21,57 1

j0,00071"S

26


dây (MW) (MVAr) (%)1 N – 4 0,3440 0,8210 3,38602 N – 5 0,4580 0,7170 4,88403 5 – 4 0,1080 0,1410 1,32904 N – 2 0,5090 0,7879 4,39605 N – 6 0,5122 0,8020 3,45086 6 – 2 0,0631 0,0823 4,39607 N – 1 0,5139 0,8049 4,20748 N – 3 0,7540 1,7964 5,4042

Tổng cộng 3,2622 5,9525

Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: P = 3,2622 MW. Phần trăm tổn thất điện áp lớn nhất trong phương án là: N - 3

U% =5,4042 %Trong các trường hợp sự cô tổn thất điệp áp lớn nhất là đứt dây N - 6 trong mạch

kín N - 2 - 6 với U% = 13,0679, không vượt quá phạm vi cho phép là 20%.

2 – Phương án 2:A. Phân bố công suất và chọn dây- Do phân bô sơ bộ, đã tính bù sơ bộ nên phân bô công suất theo chiều dài để

tính phân bô dòng cho từng đoạn đường dây.- Phân bô công suất trong các nhánh bỏ qua tổn thất công suất và thành phần

dung dẫn đường dây.

STT P (MW)

QMVAr cos Qbù

(MVAr)Qpt-Qbù

(MVAr)S’

(MVA) cos’

1 17 12,75 0,80 0,00 12,75 21,25 0,80 2 22 19,40 0,75 4,06 15,35 26,82 0,82 3 25 22,05 0,75 4,61 17,44 30,48 0,82 4 23 17,25 0,80 0,00 17,25 28,75 0,80 5 19 16,76 0,75 3,50 13,25 23,17 0,82 6 13 9,75 0,80 0,00 9,75 16,25 0,80

Tổng 119 97,96 12,17 85,79 146,72



A. Phân bố công suất và chọn dây cho các đường dây lộ kép N - 4, N - 5, N - 6, N - 2:

- Đường dây lộ kép N - 4, Công suất trên 1 lộ:

.


.


.




.

Các tải có chung Tmax = 5.500h. Tra bảng mật độ dòng điện kinh tế: jkt = 1,0 A/mm2.

Các công thức tính (trong các công thức, điện áp được lấy bằng giá trị định mức)Dòng trên từng lộ đơn được xác định theo công thức:

Bảng phân bố công suất chọn dây dẫn theo tiêu chuẩn

Đoạn Công suất(MVA)

Dòng điện(A)

Tiết diện tính toán (mm2)

Mã dây tiêu chuẩn

N – 1 17 + j12,75 111,53 111,53 AC – 120N – 2 11+j7,675 35,20 35,20 AC – 95N – 3 25 + 17,44 159,99 159,99 AC – 185N – 4 11,5 + j8,625 37,73 37,73 AC – 95N – 5 9,5 + j6,625 30,40 30,40 AC – 95N – 6 6,5 + j4,875 21,32 21,32 AC – 95

(*): dòng trên từng lộ của đường dây lộ kép.Theo tính toán, các đường dây lộ kép N - 4, N - 5, N - 6, N - 2 có thể chọn dây AC

- 50 là phù hợp. Tuy nhiên để đảm bảo độ bền cơ học và dự phòng khả năng về sau phụ tải gia tăng, đồng thời dự phòng khi đường dây mạch kép bị đứt 1 dường dây, ta chọn dây AC - 95.

Với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh lúc chế tạo là 25C và nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế dây dẫn làm việc là 40C, vì vậy cần phải hiệu chỉnh dòng điện cho phép của dây dẫn theo nhiệt độ xung quanh thực tế, hiệu chỉnh nhiệt độ là k = 0,81 x Icp = Imax x k

Đoạn Dây tiêu chuẩn Dòng Imax ở 25oC(A)

Dòng cho phép ở 40oC(A)

N – 1 AC – 120 380 307,8N – 2 AC – 95 335 271,35N – 3 AC - 185 515 417,15N – 4 AC – 95 335 271.35N – 5 AC – 95 335 271,35N – 6 AC – 95 335 271,35

Nguồn: Phụ lục – Bảng PL2.6 (Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến)

* Kiểm tra phát nóng khi sự cố: Khi các đường dây lộ kép N - 4, N - 5, N - 6, N - 2 bị cắt 1 lộ bất kì:

- Xét trường hợp lộ kép N - 4 bị cắt 1 lộ bất kì:


Icb= 75,46 A

AC – 95k. Icp= 271,35A

N4


< k.Icp = 271,35A


< k.Icp = 271,35A


< k.Icp = 271,35A


< k.Icp = 271,35A

Vậy các dây được chọn đều thỏa điều kiện phát nóng.

B. Chọn trụ đường dây:Đôi với các đường dây N - 1 và N - 3 được thiết kế là đường dây đơn . Vì vậy ta

chọn trụ cho các tuyến đường dây là trụ bêtông côt thép loại: ĐT-20, thiết kế như phương án 1.

Đôi với các đường dây lộ kép N - 4, N - 5, N - 6, N - 2, ta chọn trụ kim loại Y110-2 (hình PL5.11- trang 160 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến)


23+j17,25

19+j13,25

Icb= 60,80 A

AC – 95k. Icp= 271,35A

N5

13+j9,75

Icb= 42,64A

AC – 95k. Icp= 271,35A

N6

22+j15,35

Icb= 70,40 A

AC – 95k. Icp= 271,35A

N5


C. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY:1. Đường dây N - 1 mã dây tiêu chuẩn là AC-120, tính như trong phương án 1.2. Đường dây N - 3 mã dây tiêu chuẩn là AC-185, tính như trong phương án 1.3. Các đường dây lộ kép N - 4, N - 5, N - 6, N - 2 mã dây tiêu chuẩn AC-95, các

thông sô được tính như sau:Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được:

d = 13,5mm → r = 6,75 mmDây dẫn AC-95 có 7 sợi (6 sợi nhôm và 1 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta

có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,726 x 6,75 = 4,901 mm.

+ Các khoảng cách:

* Các khoảng cách trung hình hình học:- Giữa các dây thuộc pha a



- Giữa các dây thuộc pha b

- Giữa các dây thuộc pha c:

* Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị:

- Giữa nhóm dây pha A và nhóm dây pha B:

- Giữa nhóm dây pha B và nhóm dây pha C:

- Giữa nhóm dây pha C và nhóm dây pha A:

* Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép có hoán vị

a) Điện trở:

Điện trở tương đương:

b) Cảm kháng:

c) Dung dẫnTính toán lại bán kính trung bình hình học:- Giữa các dây thuộc pha a

- Giữa các dây thuộc pha b

- Giữa các dây thuộc pha c:

* Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị:

- Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị:

Bảng số liệu đường dây của phương án 2:

Đường dây

Sô lộ

Mã hiệu dây Chiều dài km

r0

/kmx0

/kmb0

-1/kmR= r0.l X= x0.l ∆QC/2

MVArSinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS. Lê Minh Đức 32


x10-6

N – 1 1 AC – 120 50,99 0,27 0,423 2,34 13,77 21,57 0,0007N – 2 2 AC – 95 58,31 0,165 0,213 5,404 9,62 12,42 1,9064N – 3 1 AC – 185 60,00 0,17 0,405 2,821 10,20 24,30 1,0240N – 4 2 AC – 95 36,06 0,165 0,213 5,404 5,95 7,68 1,1790N – 5 2 AC – 95 64,03 0,165 0,213 5,404 10,56 13,64 2,0934N – 6 2 AC – 95 36,06 0,165 0,213 5,404 5,95 7,68 1,1790

Ghi chú: - Các đường dây N - 1, N - 3, tính tương tự phương án 1.- Công suất do phân nửa điện dung của đường dây sinh ra được xác định theo biểu

thức:

D. Tính sơ bộ tổn thất điện áp và tổn thất công suất theo phương án 2:1. Các Đường dây mạch kép N - 4, N - 5, N - 6, N - 2 mã dây tiêu chuẩn AC-95 - khi vận hành bình thường: a. Đoạn N - 4:Sơ đồ thay thế tính toán đoạn N – 4 khi bình thường (đường dây lộ kép):

- Công suất ở cuôi tổng trở Z4 của đường dây N - 4:

= 23 + j17,25 – j1,1790 = 23 + j16,071 MVA




b. Đoạn N - 5:Sơ đồ thay thế tính toán đoạn N – 5 khi bình thường (đường dây lộ kép):


N 4ZN4 = 5,95+j 7,68

j 1,1790



= 19 + j13,25 – j2,0934 = 19 + j11,1566 MVA




c. Đoạn N-6Sơ đồ thay thế tính toán đoạn N – 6 khi bình thường (đường dây lộ kép):


= 13 + j9,75 – j1,1790 = 13 + j8,571 MVA- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 6:




N 5ZN5 = 10,56+j 13,64

j 2,0934

N 6ZN6 = 5,95+j 7,68

j 1,1790


d. Đoạn N - 2:Sơ đồ thay thế tính toán đoạn N – 2 khi bình thường (đường dây lộ kép):


= 22 + j15,35 – j1,9064 = 22 + j13,4436 MVA




2. Khi đường dây bị sự cố:Khi 1 lộ trên các đường dây lộ kép N – 4, N – 5, N – 6, N – 2 bị sự cô, khi đó các

giá trị điện trở. điện cảm. điện dung của lộ còn lại đang làm việc được tính như sau: Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được :

d = 13,5mm → r = 6,75 mmDây dẫn AC-95 có 7 sợi (6 sợi nhôm và 1 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại,

ta có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,726 x 6,75 = 4,901 mm

- Các khoảng cách :+ Khoảng cách giữa pha A và pha B :

+ Khoảng cách giữa pha A và pha C :


N 2ZN2 = 9,62+j 12,42

j 1,9064


+ Khoảng cách giữa pha C và pha B :

+ Khoảng cách trung bình giữa các pha :


c) Dung dẫn đường dây :

Bảng số liệu của đường dây lộ kép khi bị sự cố 1 lộ:

Đườngdây

Sôlộ

Mãhiệudây

Chiềudàikm

r0

/kmx0

/km

b0

-1/kmx10-6

R= r0.l

X= x0.l

QC/2MVAr

N – 4 2 AC – 95 36,06 0,33 0,439 2,621 11,90 15,83 0,5718N – 5 2 AC – 95 64,03 0,33 0,439 2,621 21,13 28,11 1,0153N – 6 2 AC – 95 36,06 0,33 0,439 2,621 11,90 15,83 0,5718N – 2 2 AC – 95 58,31 0,33 0,439 2,621 19,24 25,60 0,9246

d. Tính sụt áp và tổn thất công suất trên các lộ đường dây N - 4, N - 5, N - 6, N - 2 khi bị sự cố 1 lộ:

d.1. Đoạn N - 4:Sơ đồ thay thế tính toán đoạn N – 4 khi bị sự cô 1 lộ (thành đường dây lộ đơn):


= 23 + j17,25 – j0,5718 = 23 + j16,6782 MVA




N 4ZN4 = 11,9+j 15,83

j 0,5718





= 19 + j13,25 – j1,0153 = 19 + j12,2347 MVA




d.3. Đoạn N-6Sơ đồ thay thế tính toán đoạn N – 6 khi bị sự cô 1 lộ (thành đường dây lộ đơn):


N 5ZN5 = 21,13+j 28,11

j 1,0153

N 6ZN6 = 11,9+j 15,83

j 0,5718



= 13 + j9,75 – j0,5718 = 13 + j9,1782 MVA






= 22 + j15,35 – j0,9246 = 22 + j14,4254 MVA





N 2ZN2 = 19,24+j 25,60

j 0,9246


3. Các đường dây N - 1 và đường dây N - 3: lộ đơn ở phương án 2 có mã hiệu dây giông như ở phương án 1 vì vậy tổn thất điện áp và công suất khi vận hành bình thường được tính như phương án 1.

Bảng tổn thất của phương án 2:

STT Tên đường dây

Tổn thất ∆P (MW)

Tổn thất ∆Q (MVAr)

Tổn thất ∆U (%)

1 N – 1 0,5139 0,8049 4,20742 N – 2 0,5285 0,6823 3,12903 N – 3 0,754 1,7964 5,40424 N – 4 0,3871 0,4997 2,15105 N – 5 0,4237 0,5473 2,48506 N – 6 0,3871 0,1192 1,1833

Tổng cộng 2,9943 4,4498

Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: P = 1.6561 MWPhần trăm tổn thất điện áp lớn nhất trong phương án là: N - 3 U% = 5,4042 %Trong trường hợp sự cô tổn thất điệp áp lớn nhất là U% = 6,5502% không vượt

quá phạm vi cho phép.



CHƯƠNG III SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ

I - MỤC ĐÍCHSo sánh các phương án về mặt kỹ thuật về mặt kinh tế. Khi so sánh các phương án

này. sơ đồ nôi dây chưa đề cập đến các trạm biến áp. coi các trạm biến áp ở các phương án là giông nhau. Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về mặt kinh tế là phí tổn tính toán hằng năm là ít nhất.

II - TÍNH TOÁNTiêu chuẩn để so sánh các phương án về kinh tế là phí tổn tính toán hàng năm là ít

nhất. Phí tổn tính toán hàng năm cho mỗi phương án được tính theo biểu thứcZ = (avh + atc).K +c.A

K: Vôn đầu tư của mạng điệnavh: Hệ sô vận hành. sửa chữa. phục vụ mạng điệnatc: Hệ sô thu hồi vôn đầu tư phục: Tiền 1 kW điện năng A: Tổn thất điện năng

Lập bảng chi phí đầu tưPhương án 1:

Đường dây lộ D

ây dẫn

Chiều dài

(km)

Tiền đầu tư 1 km đường dây

(103 USD)

Tiền đầu tư toàn đường dây(103

USD)N – 4 1 AC – 185 36,06 18 649,08N – 5 1 AC – 120 64,03 16 1.024,485 – 4 1 AC – 95 63,25 12 759,00N – 2 1 AC – 120 58,31 16 932,96N – 6 1 AC – 120 36,06 16 576,966 – 2 1 AC – 95 53,85 12 646,20N – 1 1 AC – 120 50,99 16 815,84N – 3 1 AC – 185 60,00 18 1.080,00

Tổng cộng 6.484,52

Tổng chi phí đầu tư đường dây: 6.484,52 x 103 USD

Phương án 2:


ây dẫn

Chiều dài

(km)

Tiền đầu tư 1 km đường dây

(103 USD)

Tiền đầu tư toàn đường dây(103

USD)N – 4 2 AC – 95 36,06 33,2 1.197.19N – 5 2 AC – 95 64,03 33,2 2.125,80N – 6 2 AC – 95 36,06 33,2 1.197,19N – 2 2 AC – 95 58,31 33,2 1.935,89N – 1 1 AC – 120 50,99 16 815,84N – 3 1 AC – 185 60,00 18 1.080,00

Tổng cộng 8.351,91Tổng chi phí đầu tư đường dây: 8.351,91 x 103 USD



(Giá tiền đầu tư 1 km đường dây cho 2 phương án tra trong PL3.1. PL3.2 trang 122. 123 sách HD đồ án môn học)

1. Xét phương án 1

Theo sách hướng dẫn đồ án môn học điện 1 ta chọn các hệ sô như sau:- Trụ bê tông côt thép:

+ Hệ sô vận hành, khấu hao, sửa chữa, phục vụ mạng điện: avh(cột bêtông) = 4% =

0,04.

+ Hệ sô thu hồi vôn đầu tư phụ (chênh lệch giữa các phương án): atc = 1/Ttc

chọn atc = 0,125.

+ Tiền 1MWh điện năng theo đề bài: c = 2.000 đồng/1kWh = 0,1USD/1kWh =

100USD/1MWh (tỷ giá 1USD = 20.000 đồng).

+ Tổn thất điện năng ∆A:

∆A = ∆P∑ x τ (τ là thời gian tổn thất công suất cực đại)

τ = (0,124+Tmax.10-4)2x8.760=(0,124 + 5500x10-4)2x8.760 = 3.979,458 giờ/năm

∆P∑ = 3,2622 MW (tổng tổn thất công suất của phương án đã lập bảng trong

chương II)

∆A = ∆P∑ . τ = 3,2622 x 3.979,458 = 12.981,7879 (MWh/năm)

Phí tổn tính toán hàng năm cho phương án 1: Z = (avh + atc).K + c.∆A

Z = (0,04 + 0,125) x 6.484,52 x 103 + 100 x 12.981,7879 = 2.368.124,59 USD

- Khối lượng kim loại màu của phương án 1:(tra bảng PL2.1 trang 116 sách hướng dẫn đồ án môn học)


ây dẫn

Chiều dài

(km)

Khối lượng kg/km/pha

Khối lượng 3 pha (tấn)

N – 4 1 AC – 185 36,06 771 83.406,78N – 5 1 AC – 120 64,03 492 94.508,285 – 4 1 AC – 95 63,25 386 73.243,50N – 2 1 AC – 120 58,31 492 86.065,56N – 6 1 AC – 120 36,06 492 53.224,566 – 2 1 AC – 95 53,85 386 62.358,30N – 1 1 AC – 120 50,99 492 75.261,24N – 3 1 AC – 185 60,00 771 138.780,00


Tổng khối lượng kim loại màu: 666.848,20 (tấn)



2. Xét phương án 2

+ Hệ sô vận hành. khấu hao. sửa chữa. phục vụ mạng điện: avh(cột bêtông) = 4% =

0,04; avh(cột thép) = 7% = 0,07.

+ Hệ sô thu hồi vôn đầu tư phụ (chênh lệch giữa các phương án): atc = 1/Ttc

chọn atc = 0,125

+ Tiền 1MWh điện năng theo đề bài: c = 2.000 đồng/1kWh = 0,1USD/1kWh =

100USD/1MWh (tỷ giá 1USD = 20.000 đồng).

+ Tổn thất điện năng ∆A:

∆A = ∆P∑ . τ

τ = (0,124+Tmax.10-4)2x8.760=(0,124 + 5500x10-4)2x8.760 = 3.979,458 giờ/năm

∆P∑ = 2,9943 MW (tổng tổn thất công suất của phương án đã lập bảng trong

chương II)

∆A = ∆P∑ x τ = 2,9943 x 3.979,458 = 11,9157 (MWh/năm)

Phí tổn tính toán hàng năm cho phương án 2:

Z = (avh + atc).K + c.∆A = avh.K + atc.K + c.∆A

Z = [0,04x(815,84+1.080,00)x103 + 0,07x(1.197.19+2.125,80+1.197.19+ 1.935,89)x103] + 0,125x8.351,91x103 + 100x11,9157 = 1.572.938,96 USD

- Khối lượng kim loại màu của phương án 2:(tra bảng PL2.1 trang 116 sách huớng dẫn đồ án môn học)


ây dẫn

Chiều dài

(km)

Khối lượng kg/km/pha

Khối lượng 3 pha (tấn)

N – 4 2 AC – 95 36,06 386 83.514,96N – 5 2 AC – 95 64,03 386 148.293,5N – 6 2 AC – 95 36,06 386 83.514,96N – 2 2 AC – 95 58,31 386 135.046,00N – 1 1 AC – 120 50,99 492 75.261,24N – 3 1 AC – 185 60,00 771 138.780,00


Tổng khối lượng kim loại màu: 664.410,60 (tấn)



BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN

Chỉ tiêu Đơn vị Phương án 1 Phương án 2

Vôn đầu tư USD 6.484.520 8.351.910

Tổn thất điện năng MWh 3,2622 2,9943

∆U% lớn nhất % 5,4042 5,4042

Kim loại màu sử dụng Tấn 666.848,20 664.410,60

Phí tổn tính toán Z USD 2.368.124,59 1.572.938,96

Nhận xét: Phương án 2 có chi phí tính toán Z nhỏ hơn, tổn thất điện năng thấp hơn, khôi lượng kim loại màu sử dụng ít hơn. Vì vậy ta chọn phương án 2 để thiết kế.



CHƯƠNG IV

SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆNVÀ TRẠM BIẾN ÁP

I. YÊU CẦU- Sơ đồ nôi điện phải làm việc đảm bảo, tin cậy, đơn giản, vận hành linh hoạt,

kinh tế và an tòan cho người và thiết bị.- Chọn sơ đồ nôi dây của mạng điện. Phía nhà máy điện chỉ bắt đầu từ thanh góp

cao áp của nhà máy.- Chọn sô lượng và công suất máy biến áp của trạm giảm áp.- Dùng phụ tải đã có bù sơ bộ công suất kháng.

II. CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP TRONG TRẠM GIẢM ÁP:

Kiểu máy biến áp: Chọn loại máy biến áp ba pha hai dây quấn.Công suất của máy biến áp tùy thuộc vào tính chất của phụ tải.Sô lượng phụ tải gồm 2 loại: - Loại 1 yêu cầu cung cấp điện liên tục gồm 4 phụ tải 2, 4, 5, 6, nên ta chọn 2 máy

biến áp làm việc song song. Công suất chọn theo điều kiện cho phép một máy biến áp quá tải sự cô 1,4 lần khi sự cô một máy biến áp (thời gian không quá 6 giờ trong một ngày đêm và trong 5 ngày liên tiếp):

- Loại 2 yêu cầu cung cấp điện bình thườn gồm phụ tải 1, 3, ta chọn 1 máy biến áp.

1. Trạm biến áp tại nút 1:SđmB ³ Sphụ tải max Với Sphụ tải max = 21,25 MVAVậy ta chọn 1 máy biến áp TDH – 25.000/110, công suất 25 MVA.

2. Trạm biến áp tại nút 2:

với Ssc = Sphụ tải max = 26,82 MVA

Vậy ta chọn 2 máy biến áp TDH – 25.000/110, công suất 25 MVA.

3. Trạm biến áp tại nút 3:SđmB ³ Sphụ tải max Với Sphụ tải max = 30,48 MVAVậy ta chọn 1 máy biến áp TDH – 32.000/110, công suất 32 MVA.



Vậy ta chọn 2 máy biến áp TDH – 25.000/110 công suất 25 MVA.





Vậy ta chọn 2 máy biến áp TDH – 16.000/110 công suất 16 MVA.



Vậy ta chọn 2 máy biến áp TDH – 16.000/110 công suất 16 MV.

Phụ tải Yêu cầu SđmB (tt)MVA

Chọn máy biến ápSố lượng Loại

1 Không liên tục ³ 21,25 1 TDH-25.000/1102 Liên tục ³ 19,16 2 TDH-25.000/1103 Không liên tục ³ 30,48 1 TDH-32.000/1104 Liên tục ³ 20,54 2 TDH-25.000/1105 Liên tục ³ 16,55 2 TDH-16.000/1106 Liên tục ³ 16,61 2 TDH-16.000/110

III - CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁPCác công thức tính toán thông sô của máy biến áp:

- Công thức tính điện trở:

- Công thức tính tổng trở:

- Công thức tính điện kháng: - Tổn thất công suất tác dụng trong sắt của máy biến áp: - Tổn thất công suất kháng trong sắt của máy biến áp:

- Tổn thất công suất tác dụng trong đồng của máy biến áp: - Tổn thất công suất kháng trong đồng của máy biến áp:

(PN - kW Uđm - kV Sđm - kVA)Tổn thất trong sắt không đổi còn tổn thất trong đồng thay đổi theo tải. Từ các công thức nêu trên và tra bảng PL 4.5 để có các thông sô kỹ thuật. thông sô

tính toán của máy biến áp. ta lập được các bảng sau



Bảng tính tổng trở và tổn thất sắt của một máy biến áp trong trạm

TBA Số lượng

Sđm BMVA

UđmkV

ΔPNkW UN% ΔPFe

kW i0%RBΩ

XBΩ

ΔQFekVAr

1 1 25 115 120 10,5 29 0,80 2,54 55,49 2002 2 25 115 120 10,5 29 0,80 2,54 55,49 2003 1 32 115 145 10,5 35 0,75 1,87 43,50 2404 2 25 115 120 10,5 29 0,80 2,54 55,49 2005 2 16 115 85 10,5 21 0,85 4,39 86,68 1366 2 16 115 85 10,5 21 0,85 4,39 86,68 136

Tổng trở tương đương và tổn thất sắt của trạm biến áp

Trạm biến áp

Số máy biến áp RB (Ω) XB (Ω) ΔPFe (kW) ΔQFe (kVAr)

1 1 2,54 55,90 29,00 200,002 2 1,27 27,95 58,00 400,003 1 1,87 43,50 35,00 240,004 2 1,27 27,95 58,00 400,005 2 2,19 43,34 42,00 272,006 2 2,19 43,34 42,00 272,00

IV – SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT (SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ, ĐÍNH KÈM BẢN VẼ):

1 - Sơ đồ nguồn phía 110kV chọn loại sơ đồ hệ thống 2 thanh góp:* Ưu điểm:- Khi cần sửa chữa một thanh góp nào. dùng dao cách ly để chuyển từ thanh góp

cần sửa chữa sang thanh góp còn lại.- Khi sửa chữa máy cắt của một mạch nào đó có thể dùng máy cắt liên lạc thay

cho máy cắt cần sửa chữa.* Nhược điểm:- Dùng nhiều dao cách lý và dùng dao cách ly để thao tác khi có điện. nếu nhầm

lẫn sẽ rất nguy hiểm;- Khi sửa chữa máy cắt thì mạch đó sẽ bị mất điện trong thời gian thao tác đưa

máy cắt liên lạc vào thay thế.

2 - Sơ đồ tải phía 110kV và phía 22 kV chọn sơ đồ thanh góp phân đoạn bằng một máy cắt:

* Ưu điểm:- Có cấu trúc và vận hành đơn giản. giá thành hạ, có độ tin cậy tương đôi cao do

giảm được xác suất mất điện của các phụ tải khi sự cô và sửa chữa thanh góp (50% khi có hai phân đoạn).



- Nhờ có máy cắt phân đoạn nên khi sửa chữa một phân đoạn thanh góp. dao cách ly phân đoạn thì chỉ mất điện phụ tải nôi với phân đoạn cần cô lập sửa chữa. hoặc khi sự cô trên phân đoạn nào thì chỉ những phụ tải nôi với phân đoạn đó bị mất điện.

- Có thể dùng để cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng không cho phép mất điện bằng cách thực hiện các đường dây kép lấy điện từ hai phân đoạn khác nhau.

* Nhược điểm:- Khi sửa chữa máy cắt của một mạch nào đó thì phụ tải của nó sẽ mất điện trong

suôt thời gian sửa chữa.* Trong vận hành để giảm dòng ngắn mạch trong mạng điện, trong các trạm trung

và hạ áp các máy cắt phân đoạn để ở vị trí thường mở, chỉ đóng khi nguồn của một trong hai phân đoạn bị mất.



CHƯƠNG V

BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN

I - MỞ ĐẦUTrong hệ thông điện phần lớn các phần tử mang điện đều mang tính cảm. điều này

dẫn đến sự tiêu thụ công suất phản kháng Q, làm tăng dòng tải trên đường dây sẽ gây nên tổn thất điện áp, tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong hệ thông. Nếu nguồn không đáp ứng được việc bù công suất phản kháng cho hệ thông sẽ dẫn đến mất ổn định hệ thông gây sụp đổ điện áp.

Vì vậy ta phải thực hiện bù công suất phản kháng cho hệ thông để giảm tổn thất

điện năng. nâng cao cosφ đường dây, các thiết bị bù được sử dụng phổ biến hiện nay là: Máy bù đồng bộ, tụ bù và các thiết bị FACTS, SVCs.

II - TÍNH TOÁN BÙ KINH TẾ

Các giả thiết và điều kiện:- Dùng công suất kháng của phụ tải trước khi bù.- Không xét đến tổn thất công suất tác dụng do P gây ra.- Không xét tới tổn thất trong sắt của máy biến áp và công suất kháng do điện

dung đường dây sinh ra.- Chỉ xét sơ đồ điện trở đường dây và máy biến áp.

Chi phí tính toán cho bởi:Z = Z1 + Z2 + Z3 Trong đó:Z1: phí tổn hàng năm do đầu tư vào thiết bị bù Qbù.

Z1 = (avh + atc)×k0× Qbù

avh : hệ sô vận hành của thiết bị bù avh = 0,1atc : hệ sô thu hồi vôn đầu tư phụ atc = 0,125k0: giá tiền một đơn vị công suất thiết bị bù 300.000 đồng/kVAr.Z2: phí tổn do tổn thất điện năng do thiết bị bù

Z2 = c×t×ΔP*×Qbù c : tiền 1 kWh tổn thất điện năng : c = 2.000 đồng/1kWh .ΔP* : tổn thất công suất tương đôi của thiết bị bù. với tụ điện tĩnh lấy bằng 0,005t : thời gian vận hành tụ điện. xét tụ vận hành suôt năm t = 8.760h. Z3: chi phí tổn thất điện năng do thành phần công suất kháng tải trên đường dây và

máy biến áp sau khi đặt thiết bị bù. Đôi với mạng điện hở cung cấp cho một phụ tải.Z3 = c×ΔP×τ

τ: thời gian tổn thất công suất cực đại:τ = (0,124 + Tmax.10-4)2x8.760 = (0,124 + 5.500x10-4)2x8.760 = 3.979,458 giờ/năm

ΔP: Tổn thất công suất trong hệ thông.



1. Xét mạng điện lộ đơn N - 1:

Tính toán các phí tổn:Z1 = (avh + atc)×k0×Qb1 = (0,1 + 0,125)×300.000×Qb1 = 67.500×Qb1.

67.500.

Z2 = c×t×ΔP*×Qb1 = 2.000×8.760×0,005×Qb1 = 87.600×Qb1.

87.600.

Z3 = c×ΔP×τ = 2.000×3.979,458×ΔP=7.958.906×ΔP

với ΔP=

ΔP= x[(12,75-Qb1)2x(13,77+2,54)]

Z3= ×[(12,75-Qb1)2x16,31] = 10728,08×(12,75-Qb1)2

10.728,08×[2x(12,75-Qb1)x(-1)].

= 21.456,16 Qb1 – 273.566,02

Lấy đạo hàm riêng hàm chi phí Z theo Qb1 và cho bằng không:

67.500 + 87.600 + 21.456,16 Qb1 – 273.566,02 =0

21.456,16 Qb1 – 118.466 = 0

Giải phương trình ta được :Qb1 = 5,5213 MVAr


1T25 MVA

RB1=2,54Ω

Q-1-Qb1

R1=13,77Ω

12,75-Qb1

AC=120 50,99km

49


2. Xét mạng điện lộ đơn N - 3:


67.500.

Z2 = c×t×ΔP*×Qb3 = 2.000×8.760×0,005×Qb3 = 87.600×Qb3.

87.600.

Z3 = c×ΔP×τ = 2.000×3.979,458×ΔP=7.958.906×ΔP

với ΔP=

ΔP= x[(12,75-Qb1)2x(13,77+2,54)]

Z3= ×[(12,75-Qb1)2x16,31] = 10728,08×(12,75-Qb1)2

10.728,08×[2x(12,75-Qb1)x(-1)].

= 21.456,16 Qb1 – 273.566,02


67.500 + 87.600 + 21.456,16 Qb3 – 273.566,02 =0

21.456,16 Qb3 – 118.466 = 0

Giải phương trình ta được :Qb3 = 5,5213 MVAr


3T32 MVA

RB3=1,87Ω

Q-3-Qb3

R3=13,77Ω

17,44-Qb3

AC=185 60,00km

50


3. Xét mạng điện lộ kép N - 2:


67.500.

Z2 = c×t×ΔP*×Qb2 = 2.000×8.760×0,005×Qb2 = 87.600×Qb2.

87.600.

Z3 = c×ΔP×τ = 2.000×3.979,458×ΔP=7.958.906×ΔP

với ΔP=

ΔP= x[(15,35-Qb2)2x(9,62+1,27)] = x[(15,35-Qb2)2x10,89]

Z3= ×[(15,35-Qb2)2x10,89] = 7.163,02×(15,35-Qb2)2

7.163,02×[2x(15,35-Qb2)x(-1)].

= 14.326,03 Qb2 – 219.904,57


67.500 + 87.600 + 14.326,03 Qb2 – 219.904,57 =0

15.878,35 Qb2 – 64.804,57 = 0

Giải phương trình ta được:Qb2 = 4,5236 MVAr


2T125 MVA

RB2=1,27Ω

Q-2-Qb2

R2=9,62Ω

15,35-Qb2

2 lộ AC=95 60,00km

2T225 MVA




67.500.

Z2 = c×t×ΔP*×Qb4 = 2.000×8.760×0,005×Qb4 = 87.600×Qb4.

87.600.

Z3 = c×ΔP×τ = 2.000×3.979,458×ΔP=7.958.906×ΔP

với ΔP=

ΔP= x[(17,25-Qb4)2x(5,95+1,27)] = x[(17,25-Qb4)2x7,22]

Z3= ×[(17,25-Qb4)2x7,22] = 4.749,03×(17,25-Qb4)2

4.749,03×[2x(17,25-Qb4)x(-1)].

= 9.498,07 Qb4 – 163.841,64


67.500 + 87.600 + 9.498,07 Qb4 – 163.841,64 =0

9.498,07 Qb4 – 8.741,64 = 0



4T125 MVA

RB4=1,27Ω

Q-4-Qb4

R4=5,95Ω

17,25-Qb4

2 lộ AC=95 36,06km

4T225 MVA




67.500.

Z2 = c×t×ΔP*×Qb5 = 2.000×8.760×0,005×Qb5 = 87.600×Qb5.

87.600.

Z3 = c×ΔP×τ = 2.000×3.979,458×ΔP=7.958.906×ΔP

với ΔP=

ΔP= x[(13,25-Qb5)2x(10,56+2,19)] = x[(13,25-Qb5)2x12,75]

Z3= ×[(13,25-Qb5)2x12,75] = 8.386,45×(13,25-Qb5)2

8.386,45×[2x(13,25-Qb5)x(-1)].

= 16.772,90 Qb5 – 222.240,94


67.500 + 87.600 + 16.772,90 Qb5 – 222.240,94 =0

16.772,90 Qb5 – 67.140,94 = 0


6. Xét mạng điện lộ kép N - 6:Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS. Lê Minh Đức 53

5T116 MVA

RB5=2,19Ω

Q-5-Qb5

R5=10,56Ω

13,25-Qb5

2 lộ AC=95 60,03km

5T216 MVA



67.500.

Z2 = c×t×ΔP*×Qb6 = 2.000×8.760×0,005×Qb6 = 87.600×Qb6.

87.600.

Z3 = c×ΔP×τ = 2.000×3.979,458×ΔP=7.958.906×ΔP

với ΔP=

ΔP= x[(9,75-Qb6)2x(5,95+2,19)] = x[(9,75-Qb6)2x8,14]

Z3= ×[(9,75-Qb6)2x8,14] = 5.354,17×(9,75-Qb6)2

5.354,17×[2x(9,75-Qb6)x(-1)].

= 10.708,35 Qb6 – 104.406,38


67.500 + 87.600 + 10.708,35 Qb6 – 104.406,38 =0

16.772,90 Qb6 + 50.693,62 = 0

Giải phương trình ta được:Qb6 = - 4,730 MVAr.Như vậy đôi với mạng điện lộ kép N - 6 sẽ không thực hiện bù côn suất phản

kháng (Qb6 = 0).


6T116 MVA

RB6=2,19Ω

Q-6-Qb6

R6=5,95Ω

9,75-Qb6

2 lộ AC=95 30,06km

6T216 MVA


7. Bảng số liệu sau khi bù kinh tế :

Phụ tải

P (MW)

Q (MVAr)

Cosφ trước khi bù

Qbù (MVAr)

Q-Qbù (MVAr)

Cosφ sau khi bù

1 17 12,75 0,80 5,5213 7,2287 0,92

2 22 19,40 0,75 4,5236 14,8786 0,83

3 25 22,05 0,75 5,5213 16,5266 0,83

4 23 17,25 0,80 0,9204 16,3296 0,82

5 19 16,76 0,75 4,0029 12,7535 0,83

6 13 9,75 0,80 0,00 9,75 0,80

Tổng công suất bù kinh tế: 25,22 72,7370

CHƯƠNG VITÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT KHÁNG



VÀ TÍNH TOÁN PHÂN BỐ THIẾT BỊ BÙ CƯỠNG BỨC

I. MỤC ĐÍCHTrong phần này tính toán cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện. Nếu

nguồn không phát đủ công suất phản kháng cần thiết thì phải bù thêm sự thiếu hụt công suất kháng ở các phụ tải nhưng phải có sự phân bô hợp lý các thiết bị bù.

II. TÍNH CÂN BẰNG CÔNG SUẤT KHÁNG

1. Tính công suất ở đầu các đường dây nối đến thanh cái cao áp:

Công suất của phụ tải sau khi bù kinh tế

Nút Công suất (MVA)1 17+ j7,22872 22 + j14,87863 25 + j16,52664 23 + j16,32965 19 + j12,75356 13 + j9,7500

a. Tính phân bố công suất và tổn thất công suất trên lưới N – 1:- Sơ đồ lưới:

- Trạm biến áp T1:


N 1

17 + j7,2287MVA

ZN1=13,77+j21,57Ω

j0,0007

1"S

ZT1=2,54+j55,9Ω

1T1

29 + j200kVA17 + j7,2287MVA

17+ j7,2287MVA

56

ZB1=2,54+j55,9


- Tổn thất công suất trạm biến áp T1:

- Tổng công suất cung cấp đầu trạm biến áp T1:

- Tổn thất trên đường dây N - 1:- Công suất ở cuôi tổng trở Z1 :

MVA

- Tổn thất công suất trên đường dây N - 1:

- Tổng công suất cung cấp cho nút N - 1:

b. Tính phân bố công suất và tổn thất công suất trên lưới N – 2:- Sơ đồ lưới:



N 2

22 + j14,8786MVA

ZN2=9,62+j12,42Ω

j1,9064

2"S

ZT2=1,27+j27,95Ω

2

22 + j14,8786MVA

T2

22 + j14,8786MVA

ZB2=1,27+j27,95Ω

58 + j400kVA

57





MVA



c. Tính phân bố công suất và tổn thất công suất trên lưới N – 3:- Sơ đồ lưới:



N 3

25 + j16,5266MVA

ZN3=10,20+j24,30Ω

j1,0240

1"S

ZT3=1,87+j43,50Ω

1T3

35 + j240kVA25 + j16,5266MVA

25 + j16,5266MVA

58

ZB1=1,87+j43,50Ω





MVA



d. Tính phân bố công suất và tổn thất công suất trên lưới N – 4:- Sơ đồ lưới:




N 4

23 + j16,3296MVA

ZN2=5,95+j7,68Ω

j1,1790

4"S

ZT2=1,27+j27,95Ω

2

23 + j16,3296MVA

T4

23 + j16,3296MVA

ZB2=1,27+j27,95Ω

58 + j400kVA

59




MVA



e. Tính phân bố công suất và tổn thất công suất trên lưới N – 5:- Sơ đồ lưới:

Trạm biến áp T5:


N 5

19 + j12,7535MVA

ZN5=10,56+j13,64Ω

j2,0934

5"S

ZT2=2,19+j43,34Ω

5

T5 ZB5=2,19+43,34Ω

42 + j272kVA

60

19 + j12,7535MVA

19 + j12,7535MVA




- Tổn thất trên đường dây N - 5:- Công suất ở cuôi tổng trở Z5:

MVA



f. Tính phân bố công suất và tổn thất công suất trên lưới N – 6:- Sơ đồ lưới:




N 6

13 + j9,7500MVA

ZN6=5,95+j7,68Ω

j1,1790

6"S

ZT6=2,19+j43,34Ω

6

T6

42 + j272kVA

13 + j9,7500MVA

13 + j5,020MVA

ZB6 = 2,19+j43,34Ω

61



- Tổn thất trên đường dây N - 6:- Công suất ở cuôi tổng trở Z6:

MVA



2 – Tính tổng công suất yêu cầu cần phát lên tại thanh cái cao áp:

Tính tổng công suất nguồn phát yêu cầu cần phát lên tại thanh cái:

Vì nguồn đảm bảo cung cấp công suất tác dụng yêu cầu nên công suất tác dụng của nguồn PF =PycΣ = 122,6118 MVA với hệ sô công suất cosφ = 0,8 nên tgφ = 0,75, vì vậy công suất kháng do nguồn phát lên thanh cái cao áp là:

QF = PF.tgφ = 122,6118x0,75 = 91,9589 MVArDo QF =91,9589> QycΣ =87,6566 nên không cần bù cưỡng bức.



CHƯƠNG VIITÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN

I. MỞ ĐẦU Chương này tính toán chính xác các tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải

cực đại và sự cô.

Kết quả tính toán bao gồm điện áp lệch pha tại các nút, tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây và máy biến áp, tổng công suất kháng do điện dung đường dây sinh ra, tổng công suất tác dụng và phản kháng của nguồn tính từ thanh góp cao áp của nhà máy điện. Đây là kết quả của bài toán phân bô công suất xác lập trong mạng điện.

II. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI:1. Bảng tổng kết phụ tải (sau khi bù kinh tế), đường dây và máy biến áp- Phụ tải

Phụ tải 1 2 3 4 5 6

P (MW) 17 22 25 23 19 13

Q (MVAr) 7,2287 14,8786 16,5266 16,3296 12,7535 9,7500

- Đường dây

Đường dây N1 N2 N3 N4 N5 N6

R (Ω) 13,77 9,62 10,20 5,95 10,56 5,95

X (Ω) 21,57 12,42 24,30 7,68 13,64 7,68

ΔQc/2 0,0007 1,9064 1,0240 1,1790 2,0934 1,1790

- Máy biến áp:

Trạm biến áp


1 1 2,54 55,90 29,00 200,00

2 2 1,27 27,95 58,00 400,00

3 1 1,87 43,50 35,00 240,00

4 2 1,27 27,95 58,00 400,00

5 2 2,19 43,34 42,00 272,00



6 2 2,19 43,34 42,00 272,00

2. Tính điện áp và tổn thất công suất:a. Xét đường dây mạch đơn N – 1 :

a.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T1:


Cho ta:

- Công suất ở cuôi tổng trở ZN1 :


ZN1 = 13,77+j21,57Ω

0,0007j1

=29+j200kVA

RB1=2,54Ω

jXB1=j55,90Ω

17+j7,2287MVA

'1TS

1TS

N

1’

N 117,1006 + j9,0052MVA

Z1=13,77+j21,57Ω

0,0007j

64



- Công suất ở đầu tổng trở đường dây N - 1 :

- Công suất ở đầu nguồn N - 1:

a.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 1:

- Điện áp tại nút 1:

Trong đó : UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực đại:

UN =110x1,1=121kV.

- Trạm biến áp 1:

Có là điện áp tại thanh cái cao áp của trạm.- Công suất qua tổng trở trạm biến áp T1:

ST1 = (P 1+ jQ1) + (ΔPB1 + jΔQB1)

= (17 + j7,2287) + (0,0716 + j1,5765) = 17,0716 +j8,8052 (MVA)

- Tổn thất điện áp qua trạm T1:

- Điện áp tại nút 1’ qui về phía cao áp:

a.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:

Tỷ sô biến áp k:

Upa.cao: điện áp của đầu phân áp phía cao áp = 115kV.



Ukt.hạ: điện áp không tải phía hạ áp. Ukt.hạ =1,051,1Uđm

chọn Ukt.hạ =1,1xUđm=1,1 x 22kV = 24,2 kV

Do đó: = = 4,7521

Điện áp phía hạ áp:

% Độ lệch điện áp

b. Xét đường dây mạch kép N – 2 :

b.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T2:


Cho ta:


ZN2 = 9,62+j12,42Ω

1,9064j

2

=58+j400kVA

RB2=1,27Ω

jXB2=j27,95Ω

22+j14,8786MVA

'2TS

2TS

N

2’

N 222,1320 + j16,9080MVA

Z2= 9,62+j12,42Ω

1,9064j

66






b.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 2:



UN = 110x1,1 = 121kV.



ST2 = (P 2+ jQ2) + (ΔPB2 + jΔQB2)

= (22 + j14,8786) + (0,0740 + j1,6294) = 22,0740 +j16,5080 (MVA)





b.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:





Do đó: = = 4,7521



c. Xét đường dây mạch đơn N – 3 :

c.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T3:


Cho ta:


ZN3 = 10,20+j24,30Ω

1,0240j

3

=35+j240kVA

RB3=1,87Ω

jXB3=j43,50Ω

25+j16,5266MVA

'3TS

3TS

N

3’

68






c.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 3:



UN = 110x1,1 = 121kV.



ST3 = (P 3+ jQ3) + (ΔPB3 + jΔQB3)


N 325,1738+j19,9954MVA

Z3= 10,02+j24,30Ω

1,0240j

69


= (25 + j16,5266) + (0,1388 + j3,2288) = 25,1388 +j19,7554 (MVA)



c.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:





Do đó: = = 4,7521



d. Xét đường dây mạch kép N – 4:

d.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T4:


ZN4 = 5,95+j7,68Ω

1,1790j

4

=58+j400kVA

RB4=1,27Ω

jXB4=j27,95Ω

23+j16,3296MVA

'4TS

4TS

N

4’

70



Cho ta:



- Công suất ở đầu tổng trở đường dây N - 4:


d.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 4:



UN = 110x1,1 = 121kV.Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS. Lê Minh Đức

N 423,1415 + j18,5675MVA

Z4= 5,95+j7,68Ω

1,1790j

71




ST4 = (P 4+ jQ4) + (ΔPB4 + jΔQB4)

= (23 + j16,3296) + (0,0835 + j1,8379) = 23,0835 +j18,1675 (MVA)



d.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:





Do đó: = = 4,7521





e. Xét đường dây mạch kép N – 5:

e.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T5:


Cho ta:




ZN5 = 10,56+j13,64Ω

2,0934j

5

=42+j272kVA

RB5=2,19Ω

jXB5=j43,34Ω

19+j12,7535MVA

'5TS

5TS

N

5’

N 519,1368 + j14,9011MVA

ZN5 = 10,56+j13,64Ω

2,0934j

73




e.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 5:



UN = 110x1,1 = 121kV.



ST5 = (P 5+ jQ5) + (ΔPB5 + jΔQB5)

= (19 + j12,7535) + (0,0948 + j1,8756) = 19,0948 +j14,6291 (MVA)



e.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:





Do đó: = = 4,7521





f. Xét đường dây mạch kép N – 6:

f.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T6:


Cho ta:



ZN6 = 5,95+j7,68Ω

1,1790j

6

=42+j272kVA

RB6=2,19Ω

jXB6j43,34Ω

13+j9,7500MVA

'6TS

6TS

N

6’

N 613,0898 + j10,9678MVA

Z6= 5,95+j7,68Ω

1,1790j

75





f.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 6:



UN = 110x1,1 = 121kV.



ST6= (P 6+ jQ6) + (ΔPB6 + jΔQB6)

= (13 + j9,7500) + (0,0478+ j0,9458) = 13,0478 +j10,6958 (MVA)



f.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:







Do đó: = = 4,7521



Các bảng tổng kết các kết quả tính toán lúc phụ tải cực đại:Bảng 7.1 : Đường dây :

Đường dâyTổn thất công suất tác dụng

ΔPL (MW)

Tổn thất công suất phản kháng

ΔQL (MVAr)

Công suất kháng do điện dung đường dây sinh ra ΔQC (kể cả 2

đầu) (MVAr)N1 0,4251 0,6658 0,0014N2 0,5684 0,7338 3,8128N3 0,8376 1,9955 2,0480N4 0,4120 0,5318 2,3580N5 0,4628 0,5977 4,1868N6 0,1314 0,1696 2,3580

Tổng 2,8732 4,6942 14,7650

Bảng 7.2: Bảng tổn thất công suất trong trạm biến áp:

Trạm biến áp ΔPFe

(MW)ΔQFe

(MVAr)ΔPCu = ΔPB

(MW)ΔQCu = ΔQB

(MVAr)1 0,0290 0,2000 0,0716 1,57652 0,0580 0,4000 0,0740 1,62943 0,0350 0,2400 0,1388 3,22884 0,0580 0,4000 0,0835 1,83795 0,0420 0,2720 0,0948 1,87566 0,0420 0,2720 0,0478 0,9458

Tổng 0,2640 1,784 0,5106 11,0940



Bảng 7.3: Bảng kết quả điện áp lúc phụ tải cực đại:

Phụ tảiĐiện áp

phía cao áp (kV)

Điện áp phía hạ áp qui về phía cao áp

(kV)

Điện áp phía hạ áp

(kV)

% độ lệch điện áp phía

thứ cấp

1 117,2817 112,7151 23,7192 7,81442 117,5801 113,4175 23,8670 8,48633 114,5966 106,6874 22,4507 2,04884 118,7044 114,1797 24,0274 9,21545 117,7783 112,0401 23,5771 7,16886 119,7170 115,6070 24,3277 10,5806

Bảng 7.4: Bảng kết quả công suất phát đi từ thanh cái cao áp của nguồn lên các đường dây có nôi với nguồn:

Đường dây Công suất tác dụng đầu đường dây PS (MW)

Công suất phản kháng đầu đường dây QS

(MVAr)N1 17,5257 9,6697N2 22,7004 13,8289N3 26,0114 19,7554N4 23,5335 16,7413N5 19,5995 11,3121N6 13,2212 8,7794

Tổng công suất nguồn 122,6117 80,2743

Hệ số công suất của nguồn:

IV - TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC SỰ CỐ:Các điều kiện tính toán:

- Phụ tải cực đại với dung lượng bù sẵn có.

- Sự cô đứt một đường dây của mạch kép hay sự cô một máy biến áp.

- Giả thiết nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng và phản kháng.

- Khi sự cô xảy ra nguy hiểm nhất là đứt một lộ đường dây của các đường dây mạch kép. Trong bài ta tính trường hợp đứt một lộ đường dây của các đường dây mạch kép N - 2, N - 4, N - 5, N - 6.

1 - Bảng tổng kết phụ tải (sau khi bù), đường dây và máy biến áp:- Phụ tải



Phụ tải 1 2 3 4 5 6

P (MW) 17 22 25 23 19 13

Q (MVAr) 7,2287 14,8786 16,5266 16,3296 12,7535 9,7500

- Đường dây khi bình thường:


R (Ω) 13,77 9,62 10,20 5,95 10,56 5,95

X (Ω) 21,57 12,42 24,30 7,68 13,64 7,68

ΔQc/2 0,0007 1,9064 1,0240 1,1790 2,0934 1,1790

- Đường dây khi sự cô 1 lộ đường dây đôi với các đường dây mạch kép N - 2, N - 4, N - 5, N - 6:


R (Ω) 13,77 19,24 10,20 11,9 21,12 11,9

X (Ω) 21,57 24,48 24,30 15,36 27,28 15,36

ΔQc/2 0,0007 1,9064 1,0240 1,1790 2,0934 1,1790

- Máy biến áp:

Trạm biến áp


1 1 2,54 55,90 29,00 200,00

2 2 1,27 27,95 58,00 400,00

3 1 1,87 43,50 35,00 240,00

4 2 1,27 27,95 58,00 400,00

5 2 2,19 43,34 42,00 272,00

6 2 2,19 43,34 42,00 272,00



a. Xét đường dây mạch kép N - 2 khi bị đứt 1 lộ đường dây:Khi bị sự cô đứt một lộ đường dây trên đường dây mạch kép truyền tải từ nút

nguồn đến hộ phụ tải sô 2. Khi đó tổng trở trên đoạn đường dây N - 2 tăng lên gấp đôi, còn các thông sô còn lại của mạng điện vẫn giữ nguyên.

a.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T2:


Cho ta:



ZN2 = 19,24+j24,48Ω

1,9064j

2

=58+j400kVA

RB2=1,27Ω

jXB2=j27,95Ω

22+j14,8786MVA

'2TS

2TS

N

2’

N 222,1320 + j16,9080MVA

ZN2 = 19,24+j24,48Ω

1,9064j

80





a.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 2:


Trong đó : UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải sự cô:

UN = 110x1,1 = 121kV.



ST2 = (P 2+ jQ2) + (ΔPB2 + jΔQB2)

= (22 + j14,8786) + (0,0740 + j1,6294) = 22,0740 +j16,5080 (MVA)



a.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:







Do đó: = = 4,7521



b. Xét đường dây mạch kép N - 4 khi bị đứt 1 lộ đường dây:Khi bị sự cô đứt một lộ đường dây trên đường dây mạch kép truyền tải từ nút


b.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T4:


Cho ta:


ZN4 = 11,9+j15,36Ω

1,1790j

4

=58+j400kVA

RB4=1,27Ω

jXB4=j27,95Ω

23+j16,3296MVA

'4TS

4TS

N

4’

82






b.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 4:



UN = 110x1,1 = 121kV.



ST4 = (P 4+ jQ4) + (ΔPB4 + jΔQB4)

= (23 + j16,3296) + (0,0835 + j1,8379) = 23,0835 +j18,1675 (MVA)


N 423,1415 + j18,5675MVA

ZN4 = 11,9+j15,36Ω

1,1790j

83




b.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:





Do đó: = = 4,7521



c. Xét đường dây mạch kép N - 5 khi bị đứt 1 lộ đường dây:Khi bị sự cô đứt một lộ đường dây trên đường dây mạch kép truyền tải từ nút


c.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T5:


ZN5 = 21,12+j27,28Ω

2,0934j

5

=42+j272kVA

RB5=2,19Ω

jXB5=j43,34Ω

19+j12,7535MVA

'5TS

5TS

N

5’

84



Cho ta:





c.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 5:



N 519,1368 + j14,9011MVA

ZN5 = 21,12+j27,28Ω

2,0934j

85



UN = 110x1,1 = 121kV.



ST5 = (P 5+ jQ5) + (ΔPB5 + jΔQB5)

= (19 + j12,7535) + (0,0948 + j1,8756) = 19,0948 +j14,6291 (MVA)



c.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:





Do đó: = = 4,7521



d. Xét đường dây mạch kép N - 6 khi bị đứt 1 lộ đường dây:Khi bị sự cô đứt một lộ đường dây trên đường dây mạch kép truyền tải từ nút




d.1. Quá trình tính ngược:Tổn thất công suất trạm T6:


Cho ta:





ZN6 = 11,9+j15,36Ω

1,1790j

6

=42+j272kVA

RB6=2,19Ω

jXB6j43,34Ω

13+j9,7500MVA

'6TS

6TS

N

6’

N 613,0898 + j10,9678MVA

ZN6 = 11,9+j15,36Ω

1,1790j

87



d.2. Quá trình tính thuận:- Tính tổn thất điện áp đoạn N - 6:



UN = 110x1,1 = 121kV.



ST6= (P 6+ jQ6) + (ΔPB6 + jΔQB6)

= (13 + j9,7500) + (0,0478 + j0,9458) = 13,0478 +j10,6958 (MVA)



d.3. Tính độ lệch điện áp :Do các máy biến áp chọn có cấp điện áp là 115/22 kV nên có tỷ sô biến áp k như

nhau:





Do đó: = = 4,7521





Các bảng tổng kết các kết quả tính toán lúc sự cố:Bảng 7.5: Đường dây :

Đường dâyTổn thất công suất tác dụng

ΔPL (MW)

Tổn thất công suất phản kháng

ΔQL (MVAr)

Công suất kháng do điện dung đường dây sinh ra ΔQC (kể cả 2

đầu) (MVAr)N1 0,4251 0,6658 0,0014N2 1,1367 1,4676 3,8128N3 0,8376 1,9955 2,0480N4 0,8240 1,0636 2,3580N5 0,9255 1,1955 4,1868N6 0,2627 0,3391 2,3580

Tổng 4,4117 6,7271 14,7650

Bảng 7.6: Bảng tổn thất công suất trong trạm biến áp:

Trạm biến áp ΔPFe

(MW)ΔQFe

(MVAr)ΔPCu = ΔPB

(MW)ΔQCu = ΔQB

(MVAr)1 0,0290 0,2000 0,0716 1,57652 0,0580 0,4000 0,0740 1,62943 0,0350 0,2400 0,1388 3,22884 0,0580 0,4000 0,0835 1,83795 0,0420 0,2720 0,0948 1,87566 0,0420 0,2720 0,0478 0,9458

Tổng 0,2640 1,784 0,5106 11,0940

Bảng 7.7: Bảng kết quả điện áp lúc phụ tải sự cố:

Phụ tảiĐiện áp

phía cao áp (kV)

Điện áp phía hạ áp qui về phía cao áp

(kV)

Điện áp phía hạ áp

(kV)

% độ lệch điện áp phía

thứ cấp

1 117,2817 112,7151 23,7192 7,81442 113,9191 109,6228 23,0685 4,85663 114,5966 106,6874 22,4507 2,04884 116,3007 111,6825 23,5019 6.82685 114,3411 108,4304 22,8175 3,71606 118,4012 114,2447 24,0411 9,2775

Bảng 7.8: Bảng kết quả công suất phát đi từ thanh cái cao áp của nguồn lên các đường dây có nôi với nguồn:



Đường dây Công suất tác dụng đầu đường dây PS (MW)

Công suất phản kháng đầu đường dây QS

(MVAr)N1 17,5257 9,6697N2 23,2687 14,5627N3 26,0114 19,7554N4 23,9656 17,2731N5 20,0623 11,9098N6 13,3525 8,9490

Tổng công suất nguồn 124,1863 82,3072

Hệ số công suất của nguồn:



CHƯƠNG VIIIĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN

I - MỞ ĐẦUNhiều biện pháp điều chỉnh điện áp tại phụ tải được áp dụng nhằm đảm bảo chất

lượng điện áp vận hành, đặt thiết bị bù, phân bô công suất hợp lý trong mạng điện, thay đổi đầu phân áp của máy biến áp thường và máy biến áp điều áp dưới tải.

Trong phạm vi đồ án môn học ngoài việc điều chỉnh thanh cái cao áp của nguồn sẽ tính toán chọn đầu phân áp tại các trạm giảm áp nhằm đảm bảo điện áp tại thanh cái hạ áp trong phạm vi độ lệch cho phép. Việc chọn máy biến áp có đầu phân áp điều chỉnh thường (phải cắt tải khi thay đổi đầu phân áp), hay máy biến áp có đầu phân áp điều dưới tải phụ thuộc vào việc tính toán chọn đầu phân áp ứng với các chế độ làm việc khác nhau của mạng điện và vào yêu cầu phải điều chỉnh.

II - CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP

Trong chương 7 ta đã có kết qủa tính toán điện áp phía hạ và độ lệch điện áp khi phía cao áp giả thiết đang dùng đầu định mức. Tuy nhiên một máy biến áp có nhiều đầu phân áp ở phía cao áp nhằm điều chỉnh điện áp phía hạ áp trong phạm vi độ lệch cho phép ứng với các tình trạnh làm việc cực đại, cực tiểu và lúc sự cô. Từ kết quả chọn đầu phân áp của MBA trong các tình trạng làm việc cực đại, cực tiểu và lúc sự cô mà ta có thể chọn MBA có đầu phân áp điều chỉnh thường hay MBA có có đầu phân áp điều dưới tải.

Chọn máy biến áp có 1 đầu định mức và ±8×1,5% theo bảng PL 4.4 (trang 132 sách hướng dẫn).

Upa cao(kV) Đầu phân áp Stt đầu phân áp Đầu phân áp Upa cao(kV)

115 0% 0 0% 115113,275 - 1,5% 1 + 1,5% 116,725111,550 - 3,0% 2 + 3,0% 118,450109,825 - 4,5% 3 + 4,5% 120,175108,100 - 6,0% 4 + 6,0% 121,900106,375 - 7,5% 5 + 7,5% 123,625104,650 - 9,0% 6 + 9,0% 125,350102,925 - 10,5% 7 + 10,5% 127,075101,200 - 12,0% 8 + 12,0% 128,800



Bảng điện áp hạ áp qui đổi về phía cáo áp

Phụ tảiĐiện áp phía hạ áp qui về phía cao áp (kV)

Phụ tải cực đại Phụ tải cực đại sự cố 1 112,7151 112,71512 113,4175 109,62283 106,6874 106,68744 114,1797 111,68255 112,0401 108,43046 115,6070 114,2447

Uđm cao/Uđm hạ = 115/22 kV.

Chọn Ukt hạ = 1,1 x Udm hạ = 1,1x22 = 24,2kV

Với Uyc hạ = 22 + 5% = 22 - 23,1 kV

a. Sơ đồ thay thế của b. Sơ đồ thay thế củamáy biến áp lúc không tải máy biến áp lúc mang tải 1 - Lúc phụ tải cực đại:1.1. Máy biến áp trạm 1:

: điện áp ở thanh cái hạ áp qui về phía cao áp.

Chọn đầu phân áp sô 5 (+7,5%) ứng với Upa cao = 123,625kV

Độ lệch điện áp:

1.2. Máy biến áp trạm 2:



kV

: điện áp ở thanh cái hạ áp qui về phía cao áp

Chọn đầu phân áp 5 (+7,5%) ứng với Upa cao = 123,625 kV

kV



kV


Chọn đầu phân áp 1(+1,5%) ứng với Upa cao = 116,725 kV

kV



kV



kV



kV


Chọn đầu phân áp 4 (+6,0%) ứng với Upa cao = 121,90 kV



kV



kV



kV


BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI

Trạm biến áp

Uhạ trước khi chọn đầu phân áp

Đầu phân áp chọn

Uhạ sau khi chọn đầu phân áp

% độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh

1 23,7192 5(+7,5%) 22,0643 0,29252 23,8670 5(+7,5%) 22,2019 0,91753 22,4507 1(+1,5%) 22,1190 0,54074 24,0274 6(+9,0%) 22,0435 0,19765 23,5771 4(+6,0%) 22,2426 1,10266 24,3277 7(+10,5%) 22,0161 0,0730

2 - Lúc mạng điện bị sự cố:2.1. Máy biến áp trạm 1 và máy biến áp trạm 3: Như khi cực đại vì lộ đơn,

không xét khi sự cố.2.2. Máy biến áp trạm 2:

kV



kV





kV


Chọn đầu phân áp 4(+6,0%) ứng với Upa cao = 121,900kV

kV



kV



kV



kV



kV




BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC MẠNG ĐIỆN BỊ SỰ CỐ

Trạm biến áp

Uhạ trước khi chọn đầu phân

áp

Đầu phân áp chọn

Uhạ sau khi chọn đầu phân áp

% độ lệch điện áp sau khi điều

chỉnh1 23,7192 5(+7,5%) 23,7192 0,2925

2 23,0685 2(+3,0%) 22,3966 1,80263 22,4507 1(+1,5%) 22,4507 0,5407

4 23,5019 4(+6,0%) 22,1716 0,7800

5 22,8175 2(+3,0%) 22,1529 0,6951

6 24,0411 6(+9,0%) 22,0560 0,2546

Đối với các trạm biến áp 1 và 3 do đầu phần áp ở các chế độ làm việc giống nhau nên ta chọn máy biến áp có đầu phân áp điều chỉnh thường.

Đối với các trạm biến áp 2, 4, 5 và 6 ta chọn loại máy biến áp có đầu phân áp điều áp dưới tải vì đầu phân áp cho các chế độ làm việc khác nhau.

CHƯƠNG IX



TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬTI - MỞ ĐẦUPhần cuôi của bản thiết kế là dự án kinh phí công trình và tính toán các chỉ tiêu

kinh tế kỹ thuật.

Việc lập dự toán công trình chỉ có thể tiến hành sau khi đã có bàn thiết kế chi tiết cụ thể từ đó lập ra các bản dự toán về các chi phí xây dựng trạm. chi phí xây dựng đường dây. Dự toán công tròn gồm các phần chủ yếu như xây dựng. lắp đặt máy. các hạn mục về thiết kế cơ bản.

Trong phần tổng kết này chủ yếu tính giá thành tải điện thông qua việc tính toán tổn thất điện năng và thông kê các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.

II - TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNGTính toán tổn thất điện năng ứng với tình trạng phụ tải cực đại. Theo bảng 7.1

và 7.2 tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện chia ra làm 2 phần:

1- Tổn thất công suất trên đường dây∑∆PL = 2,8327 MW

2 - Tổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm- Tổn thất đồng:

= 0,5106 MW

- Tổn thất sắt:

= 0,264 MW

- Tổn thất công suất trong thiết bị bù:

∑∆Pbù = ∆P*x ∑Qbù= 0,005 x 25,22 = 0,1261 MW

- Tổn thất công suất tổng:

∆P∑ = ∑∆PL + ∑∆PCu + ∑∆PFe + ∑∆Pbù =

= 2,8327 + 0,5106 + 0,264 + 0,1261 = 3,7334 MW

- Tổn thất công suất tính theo % của toàn bộ phụ tải trong mạng điện:

Trong đó: là tổng công suất tác dụng của phụ tải.

3 - Tổn thất điện năng hàng năm trong mạng điện chia làm 2 phần:- Tổn thất điện năng trong thép của MBA:

- Tổn thất điện năng trên đường dây và trong cuộn dây của MBA:



Trong đó τ: thời gian tổn thất công suất cực đại:τ = (0,124 + Tmaxx10-4)2 x 8.760 = (0,124 + 5.500x10-4)2 x 8.760 = 3.979,458 giờ/năm- Tổn thất điện năng trong thiết bị bù được tính như sau:

- Tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng điện:

- Tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng điện tính theo % của tổng điện năng cung cấp phụ tải:

III - TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN:- Tính toán phí tổn vận hành hàng năm của mạng điện:

Trong đó:

- avh(L): hệ sô vận hành (khấu hao, tu sửa, phục vụ) của đường dây:

+ cột bêtông côt thép: avh(L) = 0,04.

+ cột thép avh(L) = 0,07.

avh(T): hệ sô vận hành của trạm biến áp. Ta lấy avh(T) = 0,1

KL: Tổng vôn đầu tư xây dựng đường dây = 8.351,91 x 103 USD

c: giá tiền 1 kWh điện năng tổn thất: c = 2.000 đồng/1kWh = 0,1USD/1kWh = 100USD/1MWh (tỷ giá 1USD = 20.000 đồng)

KT: Tổng vôn đầu tư xây dựng trạm biến áp: Tra bảng PL4.2. hình PL4.4 và quy đổi từ Rúp ra USD, kết quả theo bảng sau:(1 USD = 20.000đồng )

Trạm biến áp

Số lượng máy

Công suất định mức

(MVA)

Giá tiền 1 máyUSD

Giá tiền toàn trạm USD

1 1 25 128 1282 2 25 128 2563 1 32 130 1324 2 25 128 2565 2 16 98 1966 2 16 98 196Tổng 1.146

KT =1.164 x 103 USD



- Giá thành tải điện:

- Giá thành xây dựng mạng điện do 1 MW công suất phụ tải cực đại:

K = =

Trong đó



5 - Bảng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

Thứ tự Các chỉ tiêu Đơn vị Trị số Ghi chú

1 Độ lệch điện áp lớn nhất và nhỏ nhất lúc cực đại %

1,1026

0,0730

Thanh góp hạ áp 5


2 Độ lệch điện áp lớn nhất và nhỏ nhất lúc sự cô %

1,8026

0,2546



3 Tổng độ dài đường dây Km 305,44

4 Tổng công suất các trạm biến áp MVA 228

5Tổng công suất kháng do điện dung đường dây sinh ra

MVAr 7,3825

6 Tổng dung lượng bù MVAr 12,1625

7 Vôn đầu tư đường dây USD 8.351,91x103

8 Vôn đầu tư trạm biến áp USD 1.164 x 103

9 Tổng phụ tải max. P∑ MW 119

10 Điện năng tải hàng năm MWh 654.500

11 Tổng tổn thất công suất ∆P∑

MW 3,7334

12 Tổng tổn thất công suất ∆P∑ % % 3,1373

13 Tổng tổn thất điện năng ∆A∑

MWh 15.702,2313

14 Tổng tổn thất điện năng ∆A∑ % % 2,3991

15Giá thành xây dựng mạng điện cho 1 MW phụ tải

USD/MW 79.965,6303

16 Phí tổn kim loại màu Tấn 664.410,60

17 Giá thành tải điện USD/MWh 3,0874

18 Phí tổn vận hành hàng năm USD 2.271.256,83



MỤC LỤC TrangCHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNGI - Cân bằng công suất tác dụngII - Cân bằng công suất phản khángCHƯƠNG II: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬTI - Chọn điện áp tải điệnII - Chọn sơ đồ nôi dây của mạng điệnIII - Tính toán các phương án

IV - Chọn sô bát sứV - Chỉ tiêu về công suất kháng do điện dung đường dây

VI - Tổn hao vầng quangCHƯƠNG III: SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾI - Mục đíchII - Tính toánCHƯƠNG IV: SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN

VÀ TRẠM BIẾN ÁPI - Yêu cầuII - Chọn công suất của máy biến áp trong trạm giảm ápIII - Các thông sô của máy biến ápCHƯƠNG V: BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆNI - Mở đầuII - Tính toán bù kinh tếCHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG

SUẤT KHÁNG VÀ TÍNH TOÁN PHÂN BỐ THIẾT BỊ BÙ CƯỠNG BỨC

I - Mục đíchII - Tính phân bô công suất và tổn thất lưới điện sau khi thực hiện bù

kinh tếCHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG

MẠNG ĐIỆNI - Mở đầu II - Tính toán phân bô công suất lúc phụ tải cực đạiIII - Tính toán phân bô công suất lúc phụ tải cực tiểuIV - Tính toán phân bô công suất lúc phụ tải lúc sự côCHƯƠNG VIII: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆNI - Mở đầuII - Chọn đầu phân ápCHƯƠNG IX: TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ

THUẬTI - Mở đầuII - Tính toán tổn thất điện năngIII - Tính toán giá thành tải điện

*Vẽ sơ đồ nôi dây chi tiết (sơ đồ nguyên lý của chương IV)

5

9

40

44

48

56

63

91

97

101


Documents

Do an thiet ke mang dien 110kV (Tan 10-2014)