Cân bằng công suất phản kháng Trong đó m - hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải trong chế độ cực đại m=1.. - tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại.. - tổ
Phân tích nguồn, phụ tải
Hệ thống công suất vô cùng lớn có hệ số công suất là 0,88.
Trong hệ thống thiết kế có 5 phụ tải Có 4 phụ tải loại III và 1 phụ tải loại I Các phụ tải có hệ số công suất cosφ là 0,88
Thời gian sử dụng công suất lớn nhất: Tmax = 4800h
Tổng công suất cực đại: ∑Pmax = 126 (MW) Điện áp danh định thứ cấp là 10 kV
Kết quả tính toán giá trị công suất của phụ tải trong chế độ cực đại và cực tiều ở bảng
Bảng 1.1: Thông số của các phụ tải
STT Qmax (MVAr) Smax (MVA) Qmin (MVAr) Smin (MVA)
Cân bằng công suất
1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng
m - hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải trong chế độ cực đại (m = 1);
- tổng công suấtcủa các phụ tải trong chế độ cực đại.
- tổng tổn thất công suất tác dụng của lưới, khi tính toán sơ bộ ta có thể lấy
Pdt - công suất tác dụng dự trữ (Pdt=0 vì nguồn công suất vô cùng lớn)
Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ cực đại là:
6(MW) Tổng tổn thất công suất tác dụng của lưới là :
1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng
m - hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải trong chế độ cực đại (m=1).
- tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại.
- tổng tổn thất công suất phản kháng của các đường dây trong mạng điện.
- tổng công suất phản kháng do điện dung của đường dây sinh ra, khi tính toán sơ bộ có thế lấy
- tổng tổn thất công suất phản kháng của máy biến áp, khi tính toán sơ bộ có thể lấy
Qdt : công suất phản kháng dự trữ.
Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại là:
Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp bằng:
Hệ số công suất của nhà máy là cosφ = 0,88 => tgφN = 0,54
Như vậy tổng công suất phản kháng do nguồn phát ra là:
Qyc < QN : không bù công suất phản kháng.
Sơ đồ mặt bằng vị trí nguồn điện và các phụ tải:
Đề suất các phương án nối dây
Một trong các yêu cầu của thiết kế mạng điện là đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục, đồng thời duy trì tính kinh tế cho hệ thống Để đạt được mục tiêu này, người thiết kế phải phân tích và lựa chọn các phương án hợp lý nhất từ những phương án được đề xuất, sao cho các chỉ tiêu kỹ thuật được đảm bảo Việc tối ưu hóa giữa an toàn, tin cậy và chi phí vận hành giúp mạng lưới điện vận hành ổn định, an toàn và kinh tế, đồng thời giảm thiểu rủi ro gián đoạn và chi phí bảo trì.
Các yêu cầu chính đối với mạng điện:
Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
Đảm bảo chất lượng điện năng.
Đảm bảo tính linh hoạt của mạng điện.
Đảm bảo tính kinh tế và có khả năng phát triển cho hệ thống phân phối là mục tiêu cốt lõi Để cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I, có thể dùng hai mạch đường dây nhằm tăng độ tin cậy và linh hoạt khi vận hành Để vạch ra các phương án nối dây tối ưu, cần phân tích ưu nhược điểm của các sơ đồ mạng như sơ đồ hình tia, liên thông và mạch vòng, đồng thời xem xét yêu cầu về độ tin cậy của các phụ tải.
Phương án hình tia
+ Sử dụng các thiết bị đơn giản, rẻ tiền và bảo vệ rơle đơn giản.
+ Thuận tiện khi phát triển và thiết kế cải tạo các mạng điện hiện có.
+ Độ tin cậy cung cấp điện thấp.
+ Khoảng cách dây lớn nên thi công tốn kém.
Phương án liên thông
+ Việc thi công sẽ thuận lợi hơn vì hoạt động trên cùng một đường dây. + Độ tin cậy cung cấp điện tốt hơn hình tia.
+ Tiết diện dây dẫn lớn
+ Tổn thất điện áp và tổn thất điện năng cao.
Phương án lưới kín
- Ưu điểm: Đa dạng, độ tin cậy cung cấp điện cao.
+ Giá thành xây dựng tăng
+ Tổn thất điện áp lúc sự cố lớn.
+ Thiết kế, vận hành, bảo vệ role phức tạp hơn.
Phương án hình tia
3.1.2 Chọn điện áp định mức (U đm ) Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện.
Nếu điện áp cao thì dòng điện nhỏ sẽ được lợi về dây dẫn, khối lượng kim loại nhỏ, tổn thất nhỏ nhưng xà sứ cách điện phải lớn
Nếu điện áp thấp chi phí cho dây dẫn sẽ cao hơn nhưng lợi về cách điện, cột xà nhỏ hơn.
Ta có điện áp tối ưu
- L: là chiều dài đường dây (km)
- P: công suất tác dụng cực đại (MW)
Bảng 3.1: Bảng tính toán điện áp Đường dây Pmax Utt(KV) Udm(KV)
=> Chọn điện áp định mức là 110kv
3.1.3 Chọn dây dẫn (theo mật độ dòng điện kinh tế )
Mạng điện 110 kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không Các dây dẫn thường được làm bằng nhôm lõi thép và được đặt trên cột bê tông cốt thép hoặc cột thép tùy theo địa hình đường dây chạy qua Đối với đường dây 110 kV, khoảng cách trung bình giữa các dây là 5 mét.
Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn ở đây được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế. Tiết diện kinh tế của đường dây:
+)Imax: dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, (A)
+) Jkt:mật độ kinh tế của dòng điện, (A/mm 2 ) Với dây AC và TmaxP00 giờ thì Jkt
Dòng điện lớn nhất chạy trên đường dây:
Uđm : điện áp định mức của mạng điện Uđm0kv
Smax: công suất chạy tên đường dây khi phụ tải cực đại, (MVA)
Dựa vào tiết diện dây dẫn được tính theo công thức đã cho, tiến hành chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện liên quan đến sự hình thành vầng quang, độ bền cơ học của đường dây và phát nhiệt của dây dẫn Đối với đường dây 110 kV, để ngăn ngừa vầng quang, lõi nhôm – thép của dây phải có tiết diện tối thiểu F ≥ 70 mm^2 Để đảm bảo đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự cố, cần thỏa mãn điều kiện Iscmax ≤ Icp.
2) Kiểm tra điều kiện xuất hiện vầng quang (để giảm tối thiểu tổn thất vầng quang ở lưới điện 110kv thì các dây nhôm lõi thép cần có Fmin = 70
3) Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép: Il/vmax ≤ Icp, Isc ≤ Icp
Dòng điện làm việc lớn nhất:Imax = n∗ S max √ 3∗Uđm N −1 = √ 31.818 3∗110 = 0.167 (kA)
Tiết diện kinh tế của dây dẫn : F kt = I max j kt = 0.167∗10 3
Tương tự với các đường dây khác ta có bảng sau
Bảng 3.2: Chọn tiết diện dây dẫn Đường dây số lộ Udm(KV) Tmax(h) Jkt Imax(KA) Isc(KA) Ftt (cm) Ftc(cm) loại dây Icp(kA)
=> Thỏa mãn điều kiện độ bền cơ học và điều kiện xuất hiện vầng quang
Gỉa sử sự cố một mạch của đường dây.
Bảng 3.3 : Dòng sự cố của phương án 1 Đường dây Imax(KA) Isc(KA) loại dây Icp(kA)
=> Thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép
3.1.4 Tính tổn thất điện áp
Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i khi vận hành bình thường được tính:
∆Uibt% = Pi∗Ri Uđm +Qi∗Xi 2 ∗¿ 100
Pi,Qi: công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ i
Ri, Xi: điện trở và điện kháng trên đường dây thứ i
Trong chế độ sự cố của hệ thống truyền tải, khi một trong hai mạch đường dây bị đứt, mạch còn lại sẽ phải gánh tải công suất gấp đôi Do đó, tổn thất điện áp ở các mạch sẽ tăng lên gấp đôi, làm giảm điện áp tại khu vực chịu tải và ảnh hưởng đến hiệu suất cũng như độ ổn định của hệ thống.
Tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
∆Uisc% = 2.∆Uibt% Tổn thất điện áp phải thỏa mãn điều kiện : o Lúc bình thường : ∆Ubtmax% ≤ ∆Ubtcp% = 15% o Lúc sự cố : ∆Uscmax% ≤ Usccp% = 20%
Bảng 3.4: Thông số đường dây Đường dây Số lộ loại dây Ro Xo Bo
Các thông số tập trung R,X,B của đường dây được tính như sau:
R = 1 n ∗¿ r0*L (Ω); X = 1 n ∗¿ x0*L (Ω); B= 1 n ∗¿ b0*L (S) Tính tổn thất điện áp trên đường dây N-1:
Đường dây N-1 là đường dây AC-150 thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp.
Tương tự ta tính được tổn thất điên áp trên đường dây khác :
Bảng 3.5:Tính tổn thất điện áp Đường dây Pmax Số lộ Udm(KV) R X delta Ubt(%) delta Usc(%)
∆ U %scmax=5.863 %< ∆ U %sccp =¿ các đường dây khác đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Phương án hình tia và liên thông
3.2.2 Chọn điện áp định mức (U đm )
Ta có điện áp tối ưu
L: chiều dài đường dây (km)
P: công suất tác dụng cực đại (MW)
Bảng 3.6: Bảng tính toán điện áp Đường dây Pmax số lộ (n) Utt(KV) Udm(KV)
Vậy ta chọn điện áp định mức là 110kv
3.2.3 Chọn dây dẫn ( theo mật độ dòng điện kinh tế )
Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn ở đây được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế.
Tiết diện kinh tế của đường dây:
+)Imax: dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, (A)
+) Jkt:mật độ kinh tế của dòng điện, (A/mm 2 ) Với dây AC và Tmax@00 giờ thì Jkt
Dòng điện lớn nhất chạy trên đường dây:
Uđm: điện áp định mức của mạng điện Uđm0kv
Smax: công suất chạy tên đường dây khi phụ tải cực đại, (MVA)
2) Kiểm tra điều kiện xuất hiện vầng quang (để giảm tối thiểu tổn thất vầng quang ở lưới điện 110kv thì các dây nhôm lõi thép cần có Fmin = 70
3) Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép:Imax ≤ Icp, Isc ≤ Icp
Dòng điện làm việc lớn nhất:Imax = n∗ S √ max 3∗Uđm 1−3 = √ 31.818 3∗110 = 0.167 (kA)
Tiết diện kinh tế của dây dẫn : F kt = I max j kt = 0.167∗10 3
Tương tự với các đường dây khác ta có bảng sau:
Bảng 3.7: Chọn tiết diện dây dẫn Đường dây số lộ (n) Udm(KV) Tmax(h) Jkt Imax(KA) Isc(KA) Ftt (cm) Ftc(cm)
=> Thỏa mãn điều kiện độ bền cơ học và điều kiện xuất hiện vầng quang
Giả sử sự cố một mạch của đường dây: Isc = 2.Imax
Bảng 3.8 Dòng sự cố cho phương án 2 Đường dây Imax(KA) Isc(KA) loại dây Icp(kA) 1-3 0.167 0.167 AC-150 0.445
=> Thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép
3.2.4 Tính tổn thất điện áp
Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i khi vận hành bình thường được tính:
∆Uibt% = Pi∗Ri Uđm +Qi∗Xi 2 ∗¿100
Pi,Qi: công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ i
Ri, Xi: điện trở và điện kháng trên đường dây thứ i
Chế độ sự cố xảy ra khi đứt một trong hai mạch đường dây, khiến mạch còn lại phải tải lượng công suất gấp đôi Do đó, tổn thất điện áp ở các mạch tăng gấp đôi, làm giảm hiệu quả truyền tải và ảnh hưởng đến an toàn hệ thống điện Việc nhận diện và quản lý chế độ sự cố là yếu tố then chốt để duy trì độ ổn định và giảm thiểu tác động lên nguồn điện.
Tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
Tổn thất điện áp phải thỏa mãn điều kiện : o Lúc bình thường : ∆Ubtmax% ≤ ∆Ubtcp% = 15% o Lúc sự cố : ∆Uscmax% ≤ Usccp% = 20%
Bảng 3.9: Thông số đường dây Đường dây số lộ (n) loại dây Ro Xo Bo
Các thông số tập trung R,X,B của đường dây được tính như sau:
Tính tổn thất điện áp trên đường dây 1-3:
Đường dây 1-3 là đường dây AC-70 thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp. Áp dụng tương tự đối với đường dây còn lại: N-2,N-3;N-4;N-5
Bảng 3.10: Tính tổn thất điện áp Đường dây Pmax số lộ (n) R X delta Ubt(%) delta Usc(%)
Từ bảng 10 =>{ ∆ U %btmax =ΔU % btN−2 + ΔU % bt 2−3 =6.117 %< ∆ U %btcp
Các đường dây thảo mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Phương án lưới kín
Giả thiết tất cả các đường dây giống nhau Tính toán bỏ qua tổn thất trên đường dây Xét lưới kín: Gỉa sử chiều như chiều hình vẽ.
Bảng 11: Bảng phân bố công suất
Ta tìm được điểm 1 là điểm phân bố công suất
3.3.2 Chọn điện áp định mức (U đm )
Ta có điện áp tối ưu
Trong đó L: chiều dài đường dây (km)
P: công suất tác dụng cực đại (MW)
Bảng 3.11: Bảng tính toán điện áp Đường dây Pmax Utt (KV) Udm (KV)
Vậy ta chọn điện áp định mức là 110 kv
3.3.3 Chọn dây dẫn (theo mật độ dòng điện kinh tế )
Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn ở đây được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế.
Tiết diện kinh tế của đường dây:
+)Imax: dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, (A)
+) Jkt: mật độ kinh tế của dòng điện, (A/mm 2 ) Với dây AC và
Tmax@00 giờ thì Jkt =1,1 A/mm 2 Dòng điện lớn nhất chạy trên đường dây:
Uđm : điện áp định mức của mạng điện Uđm0kv
Smax: công suất chạy tên đường dây khi phụ tải cực đại, (MVA)
2) Kiểm tra điều kiện xuất hiện vầng quang (để giảm tối thiểu tổn thất vầng quang ở lưới điện 110kv thì các dây nhôm lõi thép cần có Fmin = 70
3) Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép: Il/vmax ≤ Icp, Isc ≤ Icp
Dòng điện làm việc lớn nhất: Imax = n∗ S max √ 3∗Uđm N −1 = 1 ∗ 26.855 √ 3∗110 = 0.141 (kA)
Tiết diện kinh tế của dây dẫn : F kt = I lvmax j kt = 0.141∗10 3
Tương tự với các đường dây khác ta có bảng sau:
Bảng 3.12: Chọn tiết diện dây dẫn Đường dây số lộ (n) Udm (KV) Tmax(h) Jkt Imax(KA) Ftt (cm) Ftc(cm) loại dây Icp(kA)
=> Thỏa mãn điều kiện độ bền cơ học và điều kiện xuất hiện vầng quang
=> Thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép
3.3.4 Tính tổn thất điện áp
Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i khi vận hành bình thường được tính:
∆Uibt% = Pi∗Ri Uđm +Qi∗Xi 2 ∗¿100
Pi,Qi: công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ i
Ri, Xi: điện trở và điện kháng trên đường dây thứ i
Tổn thất điện áp phải thỏa mãn điều kiện : o Lúc bình thường : ∆Ubtmax% ≤ ∆Ubtcp% = 15% o Lúc sự cố : ∆Uscmax% ≤ Usccp% = 20%
Bảng 3.13: Thông số đường dây Đường dây số lộ (n) loại dây Ro Xo Bo
Các thông số tập trung R,X,B của đường dây được tính như sau:
Xét ở lưới kín tổn thất điện áp lớn nhất khi làm việc ở chế độ bình thường là tổnthất từ nguồn đến điểm phân bố công suất là đoạn N-1
Tính tổn thất điện áp trên đường dây N-1:
Đường dây N-1 là đường dây AC-120 thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp. Áp dụng tương tự đối với đường dây còn lại: 1-3, N-2;N-3;N-4;N-5
Bảng 3.14 Tính toán tổn thất điện áp Đường dây Pmax Udm (KV) loại dây R X delta Ubt(%)
Từ bảng ta thấy ΔU%btmax =5.676% < ΔU%btcp = 15%
Khi đứt đường dây N-1: ΔU % scN −3 = (P 1+ P 3)∗R N −3 110 +(Q 2 1+Q 3)∗ X N −3 ∗¿100
110 2 ∗¿100 = 9.68 (%) Khi đứt đường dây N-3 ΔU % scN −1 = ( P 1+ P 3)∗R N −1 110 + (Q 2 1+Q 3 )∗X N −1 ∗¿100
110 2 ∗¿100 = 6.91 (%) Vậy sự cố nặng nề nhất khi đứt đường dây N-1: ΔU%scmax = ΔU%scN-3+ΔU%sc1-3 = 9.88+9.68 = 19.56(%) < ΔUsccp% = 20%
Cơ sở lý thuyết
Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán hàng năm Z, được xác định theo công thức:
Trong đó, KΣ là Tổng vốn đầu tư xây dựng lưới điện ATC (atc) là hệ số chuẩn thu hồi vốn đầu tư và được tính theo công thức atc = T1/tc = 1/4 = 0,25; với Ttc là thời gian chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ thuộc vào từng giai đoạn, ta lấy Ttc = 4 năm avh là hệ số vận hành lưới điện và được lấy avh = 0,04 = 4% ΔA là Tổn thất điện năng trên lưới trong 1 năm, ΔA = ∑ ΔPmaxi × τ, trong đó ΔPmaxi là Tổn thất công suất tác dụng lớn nhất trên đường dây thứ i và ΔPmaxi = Pmaxi^2 + Qmaxi^2.
U đm 2 ∗R i τ : thời gian tổn thất công suất cực đại. τ = (0,124 + T max ∗10 −4 ) 2 ∗8760
Tmax : thời gian sử dụng công suất lớn nhất. c: giá tiền 1kwh tổn thất điện năng (c = 1000đ/kWh).
Phương án hình tia
Bảng4.1: Tính toán vốn đầu tư. Đường dây Số lộ loại dây Vi K (triệu đồng)
(km) Kc' (triệu đồng/km)
2 Tính toán tổn thất công suất.
Xét N-1 : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng: τ = (0,124 +T max ∗10 −4 ) 2 ∗8760 = (0,124 +4800∗10 −4 ) 2 ∗8760
Tổn thất công suất trên đoạn N-1 : Δ P max 1 =¿ Imax 2 *RN-1*n7 2 *12.774*1*10 -3 56.272 (KW)
Tổn thất điện năng của đoạn N-1 ΔAN-1= Δ P maxN−1 ∗¿ τ = 356.25*3195.78838568.562(KWh)
Bảng 4.2: Tính tổn thất điện năng Đường dây Số lộ Tmax(h) Imax(KA) R ΔPmax(KW) Tô(h) Δ A(kwh)
3 Chí phí tính toán hàng năm của đường dây
Phương án liên thông
Bảng 4.3: Tính toán vốn đầu tư. Đường dây số lộ (n) Vi K(triệu đồng)
Tổng 50020.8 chiều dài (km) K c (triệu đồng/km)
2 Tính toán tổn thất công suất.
Xét N-1 : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng: τ = (0,124 +T max ∗10 −4 ) 2 ∗8760
Tổn thất công suất trên đoạn N-3 : Δ P max 1 =¿ Imax 2 *RS-3*n3 2 *6.75*2*10 -3 '6.62 (KW)
Tổn thất điện năng của đoạn N-3 ΔAN-1= Δ P maxN−1 ∗¿ τ '6.2*10 -3 *3195.7884020.357(MWh)
Bảng 4.4: Tính tổn thất điện năng Đường dây số lộ (n) Imax(KA) R ΔPmax(KW) tô(h) Δ A(kwh)
3 Chí phí tính toán hàng năm của đường dây:
Phương án lưới kín
Bảng 4.5: Tính toán vốn đầu tư. Đường dây số lộ (n) Kc'(triệu đồng/km) Vi K(triệu đồng)
2 Tính toán tổn thất công suất.
Xét N-1 : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng: τ = (0,124 +T max ∗10 −4 ) 2 ∗8760
Tổn thất công suất trên đoạn N-1 : Δ P max 1 =¿ Imax 2 *RS-1*n1 2 *11.132*1*10 -3 12.79 (KW) Tổn thất điện năng của đoạn N-1 ΔAN-1= Δ P maxN−1 ∗¿ τ 12.79*10 -3 *3195.7889609.949(KWh)
Bảng 4.6: Tính tổn thất điện năng Đường dây số lộ (n) R ΔPmax(KW) τ (h) Δ A(kwh)
3 Chí phí tính toán hàng năm của đường dây:
Dựa trên số liệu tính toán, phương án 1 và phương án 3 có chi phí tính toán hằng năm cho đường dây tương đương nhau, nhưng tổng tổn thất điện năng của phương án 1 thấp hơn phương án 3, vì vậy phương án 1 được chọn là tối ưu nhất.
Chọn máy biến áp
1) Số lượng: Trạm điện cấp cho phụ tải loại I chọn 2 máy
2) Công suất: Trạm 2 máy S đmB ≥ S max n
(n −1)∗k qtsc ¿ α%: phần trăm phụ tải loại 3 trong phụ tải loại 1 (α%=0) kqtsc: hệ số quá tải sự cố lấy bằng 1,4
Bảng 5.1: Chọn số lượng và công suất các máy biến áp
Trạm Smax kqtsc n Smax/n SđmB(MVA)
Sau khi chọn ta tiến hành kiểm tra để cuối cùng lấy được máy biến áp phù hợp nhất
Trạm Smax/kqtsc SđmB(MVA)
Vậy ta chọn máy hiến áp có công suất là 40 MVA cho tất cả các trạm
Bảng5.2 :Các thông số máy biến áp
5.2 Chọn sơ đồ nối điện của trạm
1) Nguồn điện Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, sử dụng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp
Nếu là phụ tải loại III ta dùng sơ đồ đơn giản
Nếu là phụ tải loại I ta sử dụng sơ đồ cầu và có sơ đồ cầu trong và sơ đồ cầu ngoài
+) Chọn theo chiều dài đường dây
Đối với các phụ tải có chiều dài trên 70 km, xác suất xảy ra sự cố trên đường dây là lớn do số lần sửa chữa và bảo dưỡng định kỳ nhiều, dẫn tới phải đóng cắt mạch đường dây nhiều lần Vì vậy cần sử dụng máy cắt đặt về phía đường dây và áp dụng sơ đồ cầu trong Khi xảy ra sự cố trên đường dây nào, chỉ đường dây đó mất điện; các máy biến áp vẫn làm việc bình thường.
Đối với các phụ tải có chiều dài ngắn hơn 70 km, ta áp dụng sơ đồ cầu ngoài theo quy ước: một mạch đường dây hay thiết bị đều phải đặt máy cắt; để giảm chi phí máy cắt, người ta thường sử dụng máy cắt cầu.
Hình 6.1 Sơ đồ cầu trong và sơ đồ cầu ngoài
Chế độ phụ tải max
Trong chế độ phụ tải cực đại ta chọn Ung = 121kv.
Bảng 6.1 Thông số đường dây Đường dây Số lộ loại dây Ro Xo Bo
Tổn thất công suất không tải của trạm biến áp là: Δ S ˙ 01=n.(ΔP0+jΔQ0) = 1 ∗(42 ∗10 −3 + j 280∗10 −3 )= 0,042+ j 0,28 (MVA )
Tổng trở máy biến áp
Tổn thất công suất trên tổng trở ZB Δ S ˙ ZB = P 1 2 q +Q 1q 2
Công suất trước tổng trở máy biến áp
Công suất điện dung cuối đường dây N-1 jQccN1 = j∗B 2 N 1 ∗U 1c 2 = j∗1.6∗10 −4
Công suất sau tổng trở ZN-1
S ˙ N 1 = {dot {S}} rsub {1c} + Δ {dot {S}} rsub {01} -j {Q} rsub {CCN-1} =2.12
Tổn thất công suất trên tổng trở ZN-1
Công suất trước tổng trở ZN-1
Công suất điện dung đầu đường dây N-1 jQcđN1= j∗B 2 N 1 ∗U 2 N = j∗1.6∗10 −4
Tương tự đối đường dây khác ta có bảng sau
Bảng 6.2: Công suất và tổn thất công suất trên các đường dây ở chế độ cực đại Đường dây ZNI Si ∆SBi ∆S0i Sci QccNi SNI'' ∆SNi SNi' QcđNi SN
Qua bảng kết quả ta có công suất tác dụng về hệ thống là :
Nguồn cần cung cấp công suất tác dụng : PN = Pyc = 131.886(MW)
QN = PN.tagφN = 131.886*0.54q.22(MVAr)