Tài liệu Đồ án môn học “Thiết kế mạng lưới điện khu vực” ppt

Chương 1 Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong 35 20 27 40 Hệ số công suất cosφ 0.85 Mức đảm bảo cung cấp điện I Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT Điện áp danh định của lưới điện t

Đồ án môn học “Thiết kế mạng

lưới điện khu vực”

MỤC LỤC C L C ỤC LỤC

Lời nói đầu 1

Sinh viên 1

Mục lục 2

Chương 3:So sánh kinh tế các phương án 2

Chương 1 Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong 3

1.1 Phân tích nguồn và phụ tải 3

1.2 Cân bằng công suất tác dụng 3

1.3 Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống 4

-∑QF :Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra 4

Công suất phản kháng của các phụ tải được tính theo công thức sau 4

Từ cosφ= 0.85 ta suy ra tgφ= 0.62 4

-Ta lại có :∑QF = ∑PF *tgφ = 216.2 *0.62=133.988 MVAr 5

KẾT LUẬN 5

Sau khi tính toán ta có số liệu của các phụ tải được cho trong bảng 1.3.2 5

Bảng 1.3.2 Số liệu tính toán của các hộ phụ tải 5

Chương 2 Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện 6

2.1 Mở đầu 6

2.2 Phương án nối dây 1 6

2.2.1 Sơ đồ nối dây 6

N 6

Hình 2.2.1 :sơ đồ mạng điện phương án 1 7

2.2.2 Tính điện áp vận hành của mạng điện 7

-2.2.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn trên mỗi đoạn đường dây của phương án đã chọn 7

-Ta chọn Ftc= 185 mm2 8

-Chọn Ftc=95 mm2 9

-Chọn Ftc= 150 mm2 9

-Chọn Ftc= 70mm2 9

-Chọn Ftc=185 mm2 9

-Chọn Ftc=70 mm2 9

-2.2.4 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện trong trường hợp vận hành bình thường và trong chế độ sự cố 10

Trong đó 10

Đối với đoạn đường dây N1 10

-∆U N-1sc = 2*8.2=16.4% 10

-∆UN-1-2 bt=8.2+3=11.2 % 11

-∆UN-1-2sc=16.4+3=19.4 % 11

-∆UN-6-5=12.2% 11

-∆UN-6-5sc= 19.3% 11

-I :Dòng điện cho phép ứng với kiểu dây dẫn đã chọn 11

2.3 Phương án nối dây 2 12

Hình 2.2.2 Sơ đồ nối dây phương án 2 12

Bảng 2.5 Số liệu tính toán của phương án 13

2.4 Phương án nối dây 3 14

N 14

2.5 Phương án nối dây thứ 4 16

2.6 Phương án nối dây 5 17

Xét đoạn mạch vòng N56 18

-S5-6 = SN-5 – S5 = (28.25+j 17.51) (27+j16.733)=1.25+j 0.777 MVA 19

-Vậy ta chọn Ftc = 150 mm2 19

-Chọn dây dẫn AC-185 có Icp = 510A 19

Tiết diện dây dẫn bằng 19

-Chọn dây dẫn AC-70 có Icp = 265 A 19

Xét sự cố đứt doạn đường dây N6 19

-I5-6sc< Icp vậy tiết diện đã chọn là phù hợp 19

Khi ngừng đoạn đường dây N6 20

-∆Umaxsc = 20.88+15.11=35.99 % 20

KẾT LUẬN 21

CHƯƠNG 3: SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN 21

3.1 Đặt vấn đề 21

3.2 Tính toán các phưong án 22

Tính toán tương tự ta có bảng số liệu sau 23

-∆Pmax = 1.729 +1.81 +3.1 + 0.424 + 1.51 + 1.84=10.413 MW 24

-Z= (0.125+0.04)*165175.7*106 +10.413*3411*500*103 = 4.5*1010 đ 24

Chương 4 Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây chi tiết 25

4.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp 25

Sau đây chúng ta tiến hành lựa chọn máy biến áp cho các hộ phụ tải 26

Do đó chúng ta lựa chọn máy biến áp là TPDH32000/110 26

Vậy ta lựa chọn máy biến áp kiểu TPDH25000/110 26

Chương 5 Tính phân bố công suất trong mạng điện và tính 27

5.1 Chế độ phụ tải cực đại 28

Trong chế độ phụ tải cực đại ta lấy 28

Sơ đồ nối dây của đoạn N34 28

Sơ đồ thay thế của mạng điện 29

-SN-3-4=S3’ – jQc3d = 60.89+j40.177 –j2.833=60.89 +j37.344 MVA 31

-Ua = UN - ∆U3 = 121 – 10.41=110.59 kV 31

-U3 = Ua - ∆Ub3 = 110.59 – 5.11= 105.48kV 31

-U4= Ub - ∆U4 = 107.79 – 3.75= 104.04 kV 31

Sơ đồ nối dây của mạng điện 31

Sơ đồ thay thế của mạng điện 32

-S1= 36+j 22.31 MVA 32

-Sb1 =S1+∆Sb1= 36+j22.31 + 0.127+ j 2.942=36.127+ j25.252 MVA 32

-U = U - ∆U = 121 – 6.9=114.1 kV 33

Sơ đồ nối dây 33

-S2= 30+j 18.592 MVA 34

-Ua = UN - ∆U2 = 121 – 7.55=113.45 kV 35

Sơ đồ nối dây của mạng điện 35

Sơ đồ thay thế của mạng điện 35

Tính toán tương tự như trên ta có 36

-Ua = UN - ∆U5 = 121 – 6.75=114.25 kV 36

5.1.5 Đoạn đường dây N6 37

Sơ đồ nối dây của mạng điện 37

Sơ đồ thay thế của mạng điện 37

-S6= 40+j 24.79 MVA 37

-Sb6 =S6+∆Sb6= 40+ j 24.79 + 0.121+ j 2.91=40.121+ j27.7 MVA 37

-S6’= S6’’+ ∆S6 = 40.205 + j 26.31 + 1.92+j2.5=44.125 + j 28.81 MVA 38

-Ua = UN - ∆U5 = 121 – 6.77=114.23 kV 38

-U6 = Ua - ∆Ub6 = 114.23 – 4.47=109.76kV 38

5.1.7 Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống 38

Từ bảng số liệu trên ta có 38

-Qyc = 125.775 MVAr 38

-Qcc = Pcc * tgφ = 199.756 * 0.62=123.85 MVA 39

-Qb = p(tgφ- tgφ’) =20*(0.6197 – 0.3287) =5.82 MVAr 39

-S4* = 20 + j 6.575 MVA 39

-Sb4 =S4*+∆Sb4= 20+j6.575 + 0.043+ j 0.931=20.043+ j7.506 MVA 39

-Sb3 =S3+∆Sb3= 35+j21.69 + 0.12+ j 2.782=35.12+ j24.472 MVA 40

-S3’’= Sc3 +S4’’’-jQc3c = 35.19 +j24.952 +20.444 +j5.668 40

-SN-3-4=S3’ – jQc3d = 58.501+j33.466 –j2.833=58.501 +j30.633 MVA 40

-Ua = UN - ∆U3 = 121 – 9.252=111.748 kV 41

-U3 = Ua - ∆Ub3 = 111.748 – 5.06= 106.688 kV 41

-U4= Ub - ∆U4 = 109.488 – 2.15= 107.338 kV 41

-Qyc = 119.064 MVAr 41

-Qcc = 197.367 *0.62 =122.37 MVAr 41

5.2 Tính toán trong chế độ phụ tải cực tiểu 42

5.2.1 Đoạn đường dây N34 42

-SN-3-4=S3’ – jQc3d = 28.483+j15.01 –j2.833=28.483 +j12.177 MVA 43

-Ua = UN - ∆U3 = 115.5 – 4.52=110.98 kV 43

-U3 = Ua - ∆Ub3 = 110.98 – 2.41=108.57 kV 43

5.2.2 Đoạn đường dây N1 44

-S1= 18+j 11.16 MVA 44

5.2.3 Đoạn đường dây N2 45

-S2= 15+j 9.3 MVA 45

5.2.4 Đoạn đường dây N5 46

-S5= 13.5+j 8.37 MVA 46

5.2.5 Đoạn đường dây N6 47

-S 20+j 12.395 MVA 47

-Sb6 =S6+∆Sb6= 20+ j 12.395 + 0.03+ j 0.73=20.03 + j13.125 MVA 47

-Ua = UN - ∆U5 = 115.5 – 3.18=112.32 kV 48

5.3 Xét chế độ sau sự cố 48

5.3.1 Xét đoạn đường dây N34 48

-Sb3 =S3+∆Sb3= 35+j21.69 + 0.12+ j 2.782=35.12+ j24.472 MVA 49

-S3’’= Sc3 +S4’’’-jQc3c = 35.19 +j24.952 +20.544 +j11.808 49

-SN-3-4=S3’ – jQc3d = 62.194+j48.138 –j1.416=62.194 +j46.722 MVA 50

-Ua = UN - ∆U3 = 121 – 22.95=98.05 kV 50

-U3 = Ua - ∆Ub3 = 98.05 – 5.76= 92.29kV 50

-U4= Ub - ∆U4 = 94.9 – 4.26= 90.64 kV 50

5.3.2 Xét đoạn đường dây N1 50

-Z1 = 23.3343 + j 30.335 Ω 51

5.3.3 Xét đoạn đường dây N2 52

-Z2 = 35.145 +j 34.364 Ω 52

-S2= 30+j 18.592 MVA 52

5.3.4 Xét đoạn đường dây N5 53

-Z5 = 36.279 +j 35.473 Ω 53

-S5= 27+j 16.733 MVA 53

5.3.5 Xét đoạn đường dây N6 54

-Z6 = 20.074 +j26.1 Ω 54

-Sb6 =S6+∆Sb6= 40+ j 24.79 + 0.121+ j 2.91=40.121+ j27.7 MVA 55

-Ua = UN - ∆U5 = 121 – 14.3=106.7 kV 55

-U6 = Ua - ∆Ub6 = 106.7 – 4.79=101.91kV 55

Bảng 5.6 điện áp tại các nút trong mạng điện ở chế độ sau sự cố 55

Chương 6 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp 56

-±9 *1.78% Ucdd = 115 kV,Uhdd = 11 kV 56

-Uyc = Udm + dU%*Udm 56

Độ lêch điện áp trên thanh góp hạ áp bằng 57

Như vậy đầu điều chỉnh tiêu chuẩn đã chọn là phù hợp 57

-Vậy ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n=7 với Utcmin = 121.15 kV 57

Bảng 6.2 Các đầu điều chỉnh điện áp trong các trạm hạ áp 58

Chương 7 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế ,kỹ thuật của mạng 59

7.1 Tính tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện 59

-Vậy ta có St = 221.18 MVA 59

7.4 Tổng công suất của các máy biến áp 59

7.4.1Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 59

Tổng các vốn đầu tư xây dựng mạng điện được xác định theo công thữc 59

-K= Kd + Kt 59

-Kt = 1.8 * (3*22*109 + 2*19*109+25*109)=232.2*109 đ 60

-K=Kd + Kt = 165.1755*109 +232.2*109 = 397.3755 *109 đ 60

-∆Pd = ∑∆Pi = 1.794+1.827+2.867+0.343+1.53+1.92=10.281 MW 60

-∆Pb = 0.127+0.088+0.12+0.043+0.097+0.121=0.596 MW 60

-∆P = 3*0.07+2*0.058+0.084=0.41 MW 60

-∆P=∆Pd +∆Pb +∆P0 = 10.281 +0.596+0.41=11.287 MW 60

-=(0.124+5000*10-4)2*8760 =3411 h 60

∆A = (10.281+0.596)*3411+0.41*8760=40693.047 MWh 60

-Y= avh(Kdd +Kt) + ∆A*c 61

-A=∑Pmax *Tmax = 188*5000=940000 MWh 61

-Lời nói đầu

Quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá ở nước ta hiện nay đang diễn ra hết sức mạnh mẽ.Trên khắp cả nước các khu trung tâm công nghiệp mới mọc lên ngày càng nhiều Điều này đỏi hỏi chúng ta phải xây dựng các mạng lưới điện mới để truyền tải điện năng đến các hộ tiêu thụ này.Thiết kế các mạng và

hệ thống điện là một nhiệm vụ quan trọng của các kỹ sư nói chung và đặc biệt

là các kỹ sư hệ thống điện.

Đồ án môn học “Thiết kế mạng lưới điện khu vực” giúp chúng ta vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế công việc Tuy đây mới chỉ là đồ án môn học nhưng nó đã trang bị những kỹ năng bổ ích cho đồ án tốt nghiệp đồng thời

nó cũng cho chúng ta hình dung ra một phần công việc thực tế sau này

Trong quá trình làm đồ án , em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn và các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy trên lớp.Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lã Minh Khánh đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

NGUYỄN VĂN BẮC

Mục lục

Chương 1:Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong hệ thống.Chương 2:Dự kiến các phương án nối dây và so sánh các phương án về mặt

kỹ thuật

Chương 3:So sánh kinh tế các phương án

Chương 4: Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây chi tiết của mạng điệnChương 5:Tính phân bố công suất của mạng điện và tính chính xác điện áp tại các nút trong mạng điện

Chương 6:Lựa chọn phương thức điều c hỉnh điện áp trong mạng điện.Chương 7:Tính toán các chỉ tiêu kinh tế của mạng điện

Chương 1 Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong

35

20

27

40

Hệ số công suất cosφ 0.85

Mức đảm bảo cung cấp điện I

Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT

Điện áp danh định của lưới điện

thứ cấp

10 KV

1.2 Cân bằng công suất tác dụng

Một đặc điểm quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời điệnnăng từ các nguồn điện đến các hộ tiêu thụ và không thẻ tích luỹ điện năngthành số lượng nhìn thấy được.Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trìnhsản xuất và tiêu thụ điện năng

Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệthống cần phải phát công suất bằng công suất của các hộ tiêu thụ,kể cả tổn thấtcông suất trong các mạng điện,nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng giữacông suất phát và công suất tiêu thụ

Ngoải ra để hệ thống vận hành bình thường ,cần phải có sự dự trữ nhất địnhcủa công suất tác dụng trong hệ thống Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đềquan trọng ,liên quan đến vận hành cũng như phát triển của hệ thống điện

Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống:

∑PF =∑PYC = m∑Ppt +∑∆P +∑Ptd+∑Pdt (1.2.1)

Trong đó :

∑PF:Tổng công suất tác dụng phát ra từ nguồn phát

∑Ppt:Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ phụ tải

∑∆P :Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện

∑Ptd :Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện

∑Pdt :Tổng công suất dự trữ trong mạng điện

m :hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đạiMột cách gần đúng ta có thể thay bằng công thức:

1.3 Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống

Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cânbằng giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm.Sự cânbằng đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng ,mà còn đối với cảcông suất phản kháng

Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp.Phá hoại sự cânbằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến sự thay đổi điện áp trong mạng điện.Nếucông suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áptrong mạng điện sẽ tăng ,ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áptrong mạng sẽ giảm.Vì vậy để đảm bảo chất lượng của điện áp ở các hộ tiêu thụtrong mạng điện và trong hệ thống ,cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phảnkháng

Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống:

∑QF = ∑Qyc =m∑Qpt +∑∆Qb +∑QL -∑Qc +∑Qtd +∑Qdt (1.3.1)

Trong đó:

∑QF :Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra

∑Qyc: Tổng công suất yêu cầu của hệ thống

∑Qpt :Tổng công suất phản kháng của các phụ tải ở chế độ cực đại

∑QL :Tổng công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng điện

∑Qc : tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra

∑∆Qb : tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp

∑Qtd: tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện

∑Qdt : Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống

m :hệ số đồng thờiTrong tính toán sơ bộ ta có thể tính tổng công suất phản kháng yêu cầutrong hệ thống bằng công thức sau đây:

∑Qyc = ∑Qpt + 15%∑Qpt (1.3.2)Công suất phản kháng của các phụ tải được tính theo công thức sau

1 2 1 5 3 9

Áp dụng công thức 1.3.2 ta có

∑Qyc= 1.15*(22.311+18.592+21.691+12.395+16.733+24.79)=133.988MVAr

Ta lại có :∑QF = ∑PF *tgφ = 216.2 *0.62=133.988 MVAr

Từ các kết quả tính toán trên ta nhận thấy tổng công suất phản kháng donguồn phát ra vừa dúng bằng lượng công suất phản kháng yêu cầu của hệthống.Vây ta không phải tiến hành bù công suất phản kháng

Chương 2 Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện

Từ sơ đồ mặt bằng của nguồn điện và các phụ tải đã cho chúng ta có thểđưa ra các phương án nối dây cho mạng điện trên.Qua tiến hành đánh giá sơ bộchúng ta có thể giữ lại 4 phương án sau và tiến hành tính toán các thông số cơbản của các phương án này

2.2 Phương án nối dây 1

2.2.1 Sơ đồ nối dây

N

1

6 2

5 3

4

Hình 2.2.1 :sơ đồ mạng điện phương án 1

2.2.2 Tính điện áp vận hành của mạng điện

Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêukinh tế kỹ thuật ,cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện

Điện áp định mức của cả mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố :công suấtcủa phụ tải ,khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện,vị trítương đối giữa các phụ tải với nhau,sơ đồ mạng điện

Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấpđiện Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị củacông suất trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện

Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh nghiệmsau:

Uvhi = 4.34* li 16 *Pi (2.1)

Trong đó :

li : khoảng cách truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (km)

Pi :Công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (MW)Dựa vào sơ đồ mặt bằng của các nguồn điện và các phụ tải ta có điện ápvận hành trên các đoạn đường dây như sau:

Đoạn đường

dây

Cống suấttruyền

tải ,MVA

Chiều dàiđoạn đườngdây ,km

Điện áp vậnhành,kv

Điện áp địnhmức của cảmạng diện ,kv

kt kt

J

I

F  max (2.2)

Trong đó :

Imax : dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại,A;

Jkt : mật độ kinh tế của dòng điện,A/mm2

Với dây AC và Tmax =5000h ta tra bảng có được :

Jkt = 1.1A/mm2

Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tínhbằng công thức :

3 max

3

*U dm n

Sau đây ta sẽ tính toán trên từng đoạn đường dây trong phương án 1

902 40 66

1

77 203

* 2

592 18 30

2

02 84 1 1

62 92

j j

* 2

09 34

1

8 169

Chọn Ftc= 150 mm2

Đoạn 3-4

2

* 3

* 110

395 12

max   

2

13 56 1

1

75

j j

*

2

523 41

max   

2

05 188 1

*

2

733 16

Đoạn đường

dây

Kiểu dâydẫn

Bảng2.2 Dòng điện cho phép lâu dài chạy trên mỗi đoạn đường dây và điện trở

và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn đường dây

2.2.4 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện trong trường hợp vận hành bình thường và trong chế độ sự cố

Tổn thất điện áp trên mỗi đoạn đường dây trong chế dộ vận hành bình thườngđược tính bằng công thức

(%) 100

*

*

*

2dm U

x Q r

∆Uibt : tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ i,%

Pi, Qi: Công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đoạn đường dây thứ i

ri, xi : điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây thứ i

Trong chế độ sự cố , đối với mạng điện trong phương án này đều đường dây 2

mạch nên tổn thất điện áp trong chế độ sự cố (đứt một đoạn đường dây ) đượctính theo công thức :

Đối với đoạn đường dây N-1

% 2 8 100

* 110

* 2

71 70

* 409 0

* 902 40 71 70

* 17 0

* 66

Sự cố nguy hiểm nhất là đứt một đoạn đưòng dây ,khi đó dòng điện sự cố sẽ gấpđôi giá trị của dòng điện trong chế độ vận hành bình thường.

Tiết diện đã chọn sẽ thoả mãn nếu dòng điến sự cố vẫn nhỏ hơn dòng điện chophép

Isc ≤ k*Icp (2.5)

Trong đó :

Isc :Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố nặng nề nhất

Icp:Dòng điện cho phép ứng với kiểu dây dẫn đã chọn

2.3 Phương án nối dây 2

2.3.1 Sơ đồ nối dây

N1

2

5

6

Hình 2.2.2 Sơ đồ nối dây phương án 2

Các số liệu tính toán cho phương án 2

Đoạn đường dây Công suất truyền tải

Bảng 2.5 Số liệu tính toán của phương án

2.3.2 Chọn điện áp vận hành của mạng điện

Như đã trình bày ở phần trên ,chúng ta có thể lựa chọn điện áp vận hành chungcho tất cả các phương án nối dây là 110kv

2.3.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn

Tính toán tương tự như đối với phương án 1, ta có tiết diện của các đoạn dâydẫn được cho trong bảng 2.6:

Đoạn

đường dây

Cống suấttruyền tải

Imax(A) Fkt (mm2)

Ftc(mm2 ISC(A) Icp(A)

Bảng 2.7 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây của mạng điện

Từ bảng số liệu trên ta có tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây như sau

Đoạn đường dây N-1-2

Từ kết quả tính toán trên ta nhận thấy

Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là :

∆UN-3-4bt =11.54%

Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố là :

∆UN-3-4sc= 20.62 %

2.4 Phương án nối dây 3

2.4.1 Sơ đồ nối dây

N

53

4

2.4.2 Các số liệu tính toán trong phương án

Đoạn đường dây Công suất truyền tải

2.4.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng

Áp dụng công thức 2.2 và 2.3 ta có bảng số liệu tính toán sau đây:

Các tiết diện đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng.

Từ bảng số liệu thu đựơc ta có :

Tổn thất diện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là:

∆Ubtmax= 12.26+5.7=17.96%

∆Uscmax = 24.52+5.7=30.22%

Phương án này không thoả mãn yêu cầu

2.5 Phương án nối dây thứ 4

2.5.1 Sơ đồ nối dây của phương án

N1

2

3

5

6

2.5.2 Các thông số tính toán của phương án

Đoạn đường dây Công suất truyền

2.5.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng

Tính toán tương tự như những phương án trên ta có bảng số liệu sau đây:

2.5.3 Tính tổn thất điện áp trong các đoạn đường dây

Sau khi tính toán ta có bảng số liệu sau đây

R0(Ω/km) X0(Ω/Km) ∆Ubt(%) ∆Usc(%)

2.6 Phương án nối dây 5

2.6.1 Sơ đồ nối dây của mạng điện

2.6.2 Tính toán phương án

 Tính các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây

Xét đoạn mạch vòng N-5-6

Để xác định các dòng công suất ta cần giả thiết rằng ,mạng điện đồng nhất và tất

cả các đoạn đường dây đều có cùng một đoạn tiết diện.Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn đường dây N-5 bằng:

MVA j

j j

l l l

l S l

l

S

S

N N

N N

N

51 17

25

.

28

25 63 83 60 62 80

83 60

* ) 79 24 40 ( ) 83 60 25 63 (

* ) 733 16 27 (

* ) (

*

6 6 5 5

6 6 6

6 5 5

j j

l l l

l S l

l

S

S

N N

N N

N

01 24

75

.

38

25 63 83 60 62 80

62 80

* ) 733 16 27 ( ) 62 80 25 63 (

* ) 79 24 40 (

* ) (

*

6 6 5 5

5 5 5

6 5 6

 Tính tiết diện của dây dẫn trong mạch vòng trên

Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-5 là:

A

I N * 10 174 45

110

* 3

51 17 25

Vậy ta chọn dây dẫn AC-150

Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-6

A

110

* 3

01 24 75

Chọn dây dẫn AC-185 có Icp = 510A

Dòng điện chạy trên đoạn đường dây 5-6 là:

A

110

* 3

777 0 25

Đối với mạch vòng đã cho ta xét các trường hợp sự cố sau:

Xét sự cố đứt doạn đường dây N-6

Khi đó dòng diện sự cố chạy trên đoạn đường dây 5-6 là:

A

110

* 3

79 24

6

5   

I5-6sc< Icp vậy tiết diện đã chọn là phù hợp

Dòng diện sự cố chạy trên đoạn đường dây N-5

A

I N sc * 10 413 7

110

* 3

523 41

5   

vậy tiết diện đã chọn là phù hợp

Xét sự cố đứt đoạn đường dây N-5

Dòng điện chạy trên đoạn đường dây 5-6 là:

A

110

* 3

733 16

6

5    < Icp = 265 A

vậy tiết diện đã cho là phù hợp

Dòng điện sự cố chạy trên đoạn đường dây N-6

A

I N sc * 10 413 7

110

* 3

523 41

Bởi trong mạch vòng đã xét chỉ có một điểm phân chia công suất là nút 6

Do đó tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện trong chế dộ vận hành bình thường là:

% 25 8 100

* 110

89 24

* 01 24 3411 10

* 75 38

* 110

89 24

* 523 41 3411 10

* 67

* 110

83 27

* 733 16 4625 28

* 27

6

U 

Khi ngừng đoạn đường dây N-6

Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N-5là

% 88 20 100

* 110

54 33

* 523 41 93 16

* 67

* 110

83 27

* 79 24 4625 28

* 40

Tiết diện của các đoạn đường dây còn laị trong mạng điện được chọn tương tự như trong phuơng án 4

CHƯƠNG 3: SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN

3.1 Đặt vấn đề

Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức ,do đó

để đơn giản ta không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp

Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng để so sánh các phương án là các chi phí tínhtoán hàng năm, được xác định theo công thức:

Z=(atc+ avh) K + ∆A*c (3.1)

Trong đó :

Z:hàm chi phí tính toán hàng năm

atc:hệ số hiệu quả của vốn đầu tư atc=0.125

avh:hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện

avh=0.04

∆A:Tổng tổn thất điện năng hàng năm

C : giá 1Kwh điện năng tổn thất :c=500 đ

K : tổng các vốn đầu tư về đường dâyTính K

K= ∑1.8*k0i*li (3.2)

Trong đó :

k0i : giá thành 1 km đường dây thứ i , đ/km

li : chiều dài đoạn đường dây thứ i ,kmTổn thất điện năng trong mạng điện được tính theo công thức :

∆A = ∑∆Pimax* τ (3.3)Trong đó :

τ : thời gian tổn thất công suất lớn nhất ,h

∆Pimax :tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ i khi công phụ tải cực đại Ta có công thức:

i dm

i i

U

Q P

2 max

2 max max

Ri: điện trở tác dụng của đoạn đưòng dây thứ i

Udm: điện áp định mức của mạng điệnThời gian tổn thất công suất lớn nhất có thể được tính theo công thức:

τ= (0.124+ Tmax *10-4)2 *8760 (3.5)trong đó Tmax là thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm

Với Tmax = 5000 h ta có τ = 3411 h

Sau đây ta sẽ tính toản hàm chi phí tính toán hàng năm đối với từng phưong án 3.2 Tính toán các phưong án

3.2.1 Phương án 1

Tính K cho mỗi đoạn đưòng dây

Đoạn đường dây N-1(AC-185)

Bảng 3.1 Chi phí trên mỗi đoạn đường dây

Vậy ta có tổng chi phí xây dựng đường dây trong phương án 1 là :

K=∑Ki = 192708*106 đ

Tính tổn thất công suất trên các đoạn đường dây

Xét đoạn N-1

) ( 619 2 2

71 70

* 17 0

* 110

902 40 66

2

2 2

Chiều dài R0(Ω/km) ∆Pmax(MW)

Bảng 3.2 Tổn thất công suất lớn nhất trên các đoạn đường dây

Tổng tổn thất công suất lớn nhất trong mạng điện ở chế độ phụ tải cực đại là :

∑∆Pmax= 2.619+0.7+3.1+0.424+2.65+1.19=11.054 MW

Xác định chi phí vận hành hàng năm

Z= (atc+ avh)*K + ∑∆Pmax *τ*c

= (0.125 +0.04)*192708*106* +11.054*3411*500*103=5.06*1010 đ

Chiềudàiđâydẫn

K (*106đ)

N-1 AC-185 66+j40.902 70.71 0.17 2.99 392 49893

3-4 AC-70 20+j12.395 41.23 0.45 0.424 168 12468N-5 AC-70 27+j16.733 80.62 0.45 1.513 168 24380

Chiềudài dâydẫn

3-4 AC-70 20+j12.395 41.23 0.45 0.424 168 12468N-5 AC-70 27+j16.733 80.62 0.45 1.51 168 24379.5

K=(28510+23617.4+51674.1+12468+24379.5+24526.7)*106=165175.7 *106 đTổng chi phí tính toán hàng năm là :

Z= (0.125+0.04)*165175.7*106 +10.413*3411*500*103 = 4.5*1010 đ

Tổng kết các phương án đã tính toán ở trên ta có bảng số liệu sau:

Phương án Phương án 1 Phương án 2 Phương án 4

Z 5.06*1010 đ 4.82*1010 đ 4.5*1010 đ

Từ kết quả trên ta nhận thấy phương án 4 là phương án tối ưu

Như vậy sau khi đưa ra các phưong án thoả mãn về mặt kỹ thuật ,chúng ta đãtiến hành so sánh về mặt kinh tế các phương án và lựa chọn phương án 4 làphương án tối ưu Từ chương sau trở đi ta chỉ tiến hành tính toán cho phưong ánnày

Chương 4 Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây chi tiết

4.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp. Tất cả các phụ tải trong hệ thống điện đều là hộ tiêu thụ loại I,vì vậy đểđảm bảo cung cấp điện cho các hộ phụ tải này cần dặt hai máy biến áp làm việcsong song trong mỗi trạm

Khi trọn công suất của máy biến áp cần phải xét đến khả năng quá tải củamáy biến áp còn lại sau sự cố Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng40% trong thời gian phụ tải cực đại.Công suất của mỗi máy biến áp làm việctrong trạm có n máy biến áp được xác định theo công thức :

( 4 1 1 )

) 1 (

max





n k

n : số máy biến áp trong trạm

Đối với trạm có hai máy biến áp ,công suất của mỗi máy biến áp bằng: ( 4 1 2 )

4 1 max

S

S dm 

Sau đây chúng ta tiến hành lựa chọn máy biến áp cho các hộ phụ tải

Ở phần trên chúng ta đã lựa chọn điện áp vận hành của mạng điện là 110kv

do đó chúng ta lựa chọn máy biến áp có Uđm= 110 kv

Đối với phụ tải 1

Ta có S1max= 42.35 MVA

vậy ta có công suất định mức của máy biến áp là :

S dm 30 25MVA

4 1

35 42





Do đó chúng ta lựa chọn máy biến áp là TPDH-32000/110

Tính toán cho phụ tải thứ hai:

Ta có S2max= 35.29 MVA

Vậy ta có :

S dm 25 21MVA

4 1

29 35





vậy ta chọn máy biến áp TPDH-32000/110

Tính toán cho hộ phụ tải 3

Ta có : S3max= 41.18 MVA

vậy ta có công suất của máy biến áp là

S dm 29 41MVA

4 1

18 41





vậy ta chọn máy biến áp là :TPDH-32000/110

Tính toán cho hộ phụ tải thứ 4

Ta có S4max= 23.53 MVA

vậy công suất của máy biến áp là :

S dm 16 8MVA

4 1

53 23



vậy ta chọn máy biến áp loại TPDH-25000/110

Tính toán cho hộ phụ tải thứ 5

Vậy ta lựa chọn máy biến áp kiểu TPDH-25000/110

Tính toán cho hộ phụ tải thứ 6