do an mang luoi dien

7.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN...777.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN...777.4 TÍNH CHI PHÍ GIÁ THÀNH...78CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG

MỞ ĐẦU

Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượngcủa một quốc gia Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm như: dễ dànhchuyển thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hóa…), dễ truyền tải và phân phối.Chính vì vậy điện năng được sử dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động củacon người Trong điều kiện nước ta hiện nay đang trong thời kì công nghiệp hoá vàhiện đại hoá thì điện năng lại đóng một vai trò vô cùng quan trọng

Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiệnquan trọng để phát triển các đô thị và dân cư Vì lý do đó khi lập kế hoạch phát triểnkinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thỏa mãnnhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự pháttriển trong tương lai 5,10 năm hoặc có khi còn lâu hơn nữa Thêm vào đó nền kinh tếnước ta còn trong giai đoạn đang phát triển và việc sản xuất điện năng còn đang thiếuthốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng nhưphân phối điện cho các hộ tiêu thụ cần phải được tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảohợp lí về kĩ thuật cũng như về kinh tế

Trong quá trình nghiên cứu và thiết kế Đồ án môn học này đã đưa ra phương án cókhả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộtiêu thụ điện loại I và loại III Nhìn chung, phương án được đưa ra đã đáp ứng đượcnhững yêu cầu cơ bản của một mạng lưới cung cấp điện như: độ tin cậy cung cấp điện,chất lượng điện năng, tính kinh tế và an toàn…

Dù đã cố gắng nhưng đồ án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, em rấtmong nhận được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy để em có thể hoàn thiện được nộidung thiết kế đồ án, hoàn thiện và nâng cao kiến thức chuyên môn cũng như rèn luyệnbản thân về tác phong làm việc, tinh thần và trách nhiệm

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Thầy Lã Minh Khánh đã giúp đỡ em

hoàn thành đồ án môn học này

Hà Nội, ngày 29 tháng 12 năm 2011

Sinh viên thiết kế

Lê Hải Nam

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

CHƯƠNG 1 3

PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 3

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 3

1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 3

1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG 4

1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 5

1.4 CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT CƠ BẢN 7

CHƯƠNG 2 8

LẬP PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 8

2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 8

2.2 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN VÀ CÁC TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN KỸ THUẬT 9

2.3 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 1 15

2.4 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 2 17

2.5 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 3 20

2.6 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 4 23

2.7 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 5 25

CHƯƠNG 3 30

SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN 30

3.1 PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH KINH TẾ 30

3.2 TÍNH TOÁN VỀ KINH TẾ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 32

3.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ NHẤT 34

CHƯƠNG 4 35

CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 35

4.1 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM HẠ ÁP 35

4.2 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY TRẠM HẠ ÁP 37

CHƯƠNG 5 41

TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA MẠNG ĐIỆN 41

5.1 TÍNH TOÁN CHI TIẾT SỰ PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN 41

5.2 TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP TẠI CÁC ĐIỂM NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN 63

CHƯƠNG 6 69

7.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN 777.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN 777.4 TÍNH CHI PHÍ GIÁ THÀNH 78

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

1.1.1 Nguồn điện

Với giả thiết khi thiết kế mạng điện là có một nguồn cung cấp điện như sau:

• Nguồn điện tính từ thanh góp cao áp của Nhà Máy Điện, trạm trung gian địaphương.

• Nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng cho phụ tải

• Hệ số công suất trên thanh góp (có giới hạn công suất phản kháng)

nd

cosϕ =0,85

1.1.2 Phụ tải điện

Với giả thiết về phụ tải điện như sau:

• Công suất của phụ tải cỡ 30MW (khả năng tải của đường dây 110kV)

• Hệ số công suất của phụ tải là 0,9

• Độ tin cậy cung cấp điện là có 5 hộ loại I và 1 hộ loại III

• Thời gian sử dụng công suất cực đại là Tmax =5000h

• Hệ số đồng thời m=1

• Điện áp danh định của lưới thứ cấp là 10kV

1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG

Tại mỗi thời điểm luôn có sự cân bằng giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêuthụ, điều đó cũng có nghĩa là tại mỗi thời điểm cần phải có sự cân bằng giữa công suấttác dụng và công suất phản kháng ra với công suất tác dụng và công suất phản khángtiêu thụ Nếu sự cân bằng trên bị phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện bị giảm, dẫnđến giảm chất lượng của các sản phẩm hoặc có thể mất ổn định hoặc làm tan rã hệthống

Công suất tác dụng của các phụ tải liên quan tới tần số của dòng điện xoay chiều.Tần số trong hệ thống sẽ thay đổi khi sự cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống bịphá vỡ Giảm công suất tác dụng phát ra dẫn đến giảm tần số và ngược lại Vì vậy tạimỗi thời điểm trong các chế độ xác lập của hệ thống điện, các nhà máy điện trong hệthống cần phải phát công suất bằng tổng công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thấtcông suất trong hệ thống

Cân bằng sơ bộ công suất tác dụng được thực hiện trong chế độ phụ tải cực đại của

hệ thống phương trình cân bằng công suất tác dụng có dạng tổng quát sau:

∑ ∑

∑ : Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện, ở đây∑ Ptd =0.

(do chỉ xét từ thanh góp cao áp của nhà máy điện hay trạm biến áp địa phương)

Do giả thiết nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng nên ta không cân bằng chúng

1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

Để đảm bảo chất lượng điện áp cần thiết ở các hộ tiêu thụ trong hệ thống điện vàtrong các khu vực riêng biệt của nó, cần có đầy đủ công suất của các nguồn công suấtphản kháng Vì vậy trong giai đoạn đầu của thiết kế phát triển hệ thống điện hay cácmạng điện của các vùng riêng biệt cần phải tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phảnkháng của lưới điện

Cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế được tiếng hành chungđối với cả hệ thống

Cân bằng công suất phản kháng được tiến hành đối với chế độ cực đại của hệ thốngđiện và phương trình cân bằng trong trường hợp này có dạng:

∆ : tổn thất công suất phản kháng cảm kháng đường dây.

(với giả thiết Qtd =0,Qdt =0).

Kiểm tra biểu thức trên ta có:

nd nd nd

∑ ∑ (Víi cosϕnd=0,85⇒ ϕtg nd=0,6197).

ndQ

Ta thấy ∑Qyc < ∑Qnd nên chúng ta không phải tiến hành bù sơ bộ.

1.4 CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT CƠ BẢN

1.4.1 Khoảng cách từ nhà máy tới các phụ tải

Từ sơ đồ mặt bằng nhà máy ta có khoảng cách từ nhà máy đến phụ tải là:

Bảng 1.2

1.4.2 Bảng thông số của các phụ tải điện

Như vậy ta có bảng các thông số của các phụ tải thiết như sau:

1.4.3 Các lựa chọn kỹ thuật ban đầu

- Truyền tải điện xoay chiều AC

- Dùng đường dây trên không dây dẫn trần.

- Dùng dây nhôm lõi thép AC

- Dùng cột bê tông cốt thép với hệ số vận hành đường dây avhd=0,04

Bảng 1.4Giá thành đường dây trên không một mạch điện áp 110kV (10 đ/km).6

Ghi chú: Giá thành đường dây hai mạch bằng 1,6 lần giá thành đường dây mộtmạch

- Giá thành trạm biến áp truyền tải có một máy biến áp điện áp 110/10 kV với hệ sốvận hành các thiết bị trong trạm biến áp avh=0,10.

Bảng 1.5Ghi chú: Giá thành trạm hai máy biến áp bằng 1,8 lần giá thành trạm có một máybiến áp

CHƯƠNG 2 LẬP PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC

PHƯƠNG ÁN2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Thiết kế lưới điện là một bài toán nhỏ của bài toán quy hoạch lưới điện Các chỉtiêu về kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó Vì vậycác sơ đồ mạng điện cần được chọn sao cho có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậycung cấp điện cần thiết, đảm bảo chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ,thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận

2.2 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN VÀ CÁC TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN KỸ THUẬT

Ta có theo yêu cầu cung cấp điện cho 5 hộ loại I và 1 hộ loại III, mà hộ loại một

là những hộ là những hộ tiêu thụ điện quan trọng, nếu như ngừng cung cấp điện cóthểgây nguy hiểm đến tính mạng và sức khoẻ con người, gây thiệt hại nhiều về kinh tế,

hư hỏng thiết bị, làm hỏng hàng loạt sản phẩm, rối loạn quá trình công nghệ phức tạp

Do đó các phương án cung cấp cho các hộ loại I phải được cấp từ hai nguồn.Việc lựachọn các phương án đi dây của mạng điện cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:

• Cung cấp điện liên tục

• 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 trong tương lai

• Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

• Đi từ phụ tải gần nguồn đến phụ tải xa nguồn

• Các mạch vòng có chiều dài không quá lớn

2.2.1 Các phương án nối dây

Dựa theo mặt bằng thiết kế và yêu cầu của các phụ tải, ta đưa ra 6 phương án đidây như sau:

Hình 2.1

Hình 2.2

Hình 2.3

Hình 2.4

Hình 2.5

2.2.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật của phương án

Ta xét tiêu chuẩn kỹ thuật của các phương án ở các chế làm việc bình thường và chế

độ làm việc sau sự cố

Quy định tại chế độ làm việc bình thường thì điện áp tại tất cả các nút trong mạngđiện: 0,95Udm≤Ui 1,05U≤ dm

Chế độ sự cố (sự cố 1 phần tử) tiêu chuẩn N-1: 0,9Udm≤Ui 1,1U≤ dm

Trong quá trình tính toán để thuận tiện ta quy định tổn thất điện áp lớn nhất với hệthống có 1 nguồn điện là tổn thất điện áp từ nguồn đến điểm có điện áp thấp nhất trongmạng điện Mức điện áp trong các trạm hạ áp có thể chấp nhận là phù hợp nếu trongcác chế độ phụ tải cực đại tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện một cấp điện áp

không vượt quá 10 đến 15% trong chế độ làm việc bình thường, còn trong các chế độ

sự cố, tổn thất điện áp lớn nhất không vượt quá 15 đến 20%

Đối với mạng kín phức tạp, có thể chấp nhận tổn thất điện áp lớn nhất 15 đến 20%trong các chế độ bình thường và 20 đến 25% trong các chế độ sau sự cố Đối với cáctổn thất như thế, cần sử dụng các máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải trong cáctrạm hạ áp

Khi thiết kế ta qui định như sau: maxbt dm

2.2.3 Phân bố công suất trong mạng điện

Phân bố công suất trong mạng điện với giả thiết bỏ qua tổn thất công suất (do chưa

có tiết diện dây dẫn và cấp điện áp)

2.2.4 Chọn điện áp định mức của mạng điện

Lựa chọn đúng điện áp của đường dây tải điện là một việc rất quan trọng lúc thiết

kế hệ thống điện vì nó có ảnh hưởng trực tiếp tới tính kinh tế và kỹ thuật của mạngđiện Giá trị điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào:

• Khoảng cách truyền tải

• Công suất truyền tải

• Điện áp định mức đã có trong mạng điện

Ta nêu ra một số cấp điện áp: 35kV, 110kV, 220kV

Tính chi phí kinh tế của các cấp điện áp đạt tiêu chuẩn kỹ thuật

Lấy cấp điện áp có hàm chi phí tính toán nhỏ nhất

Dựa vào công thức kinh nghiệm Still để xác định trị số điện áp định mức của mạngđiện: U 4,34 L 16.P= + [kV,km,MW]

Trong đó:

U là điện áp định mức của mạng điện

L là khoảng cách truyền tải

P là công suất truyền tải

Ta tính điện áp định mức của từng nhánh phụ tải và lấy cấp điện áp chung

• Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng.

• Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Trong nội dung đồ án môn học lưới điện ta chọn tiết diện dây dẫn theo chỉ tiêu kinhtế:

• Mật độ kinh tế của dòng điện

Dự kiến dùng dây AC, cột bê tông cốt thép, đường dây 2 mạch thì cả hai mạchđược đặt trên cùng một cột, Dtb=5m(đối với mạng điện 110KV)

Tra phụ lục tài liệu “Thiết kế các mạng hệ thống điện” với dây AC và

max

T =5000hta có Jkt=1,1A / mm2

Dòng điện chạy trên các đoạn đường dây được tính theo công thức:

lvmaxi i

kt

IFJ

lvmaxi

dm

SI

I : dòng nhánh cực đại tính trên lộ cần xác định tiết diện (kA).

m: số lô đường dây trên nhánh

maxlvi

S : công suất truyền tải cực đại trên đường dây đang xét.

kt

J : mật độ kinh tế của dòng điện.

Tiết diện dây dẫn chọn theo mật độ kinh tế dòng điện phải thỏa mãi các điều kiệnsau:

Thỏa mãn dòng điện lúc sự cố

Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Dây dẫn được chọn phải đảm bảo độ bền về cơ học

Thỏa mãn điều kiện vầng quang

Theo điều kiện vầng quang thì tiết diện dây dẫn của dây AC như sau:

Đối với điện áp 110kV: Fmin=70mm2

min

2.2.6 Xác định các thông số của đường dây

2.2.7 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất của phương án

Tổn thất điện áp lớn nhất trong phương án hay trong mạng điện là tổn thất điện áptính từ nguồn đến điểm có điện áp thấp nhất trong mạng điện

• Chế độ làm việc bình thường với phụ tải cực đại

Tổn thất điện áp được tính theo công thức:∆ = i i+ i i

Pi,Qi là công suất tác dụng và phản kháng cực đại trên nhánh i

Ri,Xi là giá trị điện trở và điện kháng của nhánh thứ i

Hộ tiêu thụ loại I ta phải dùng đường dây 2 mạch nên điện trở và điện kháng củađường dây bị giảm đi một nửa

• Chế độ sau sự cố

Tại một thời điểm chỉ xét một sự cố, không xét đến sự cố xếp chồng

Với đường dây hai mạch khi xảy ra sự cố nặng nề nhất ta giả thiết rằng một đườngdây của nhánh trực tiếp nối với nguồn bị đứt Do đó dây còn lại phải tải một lượngcông suất gấp đôi so với lúc vận hành bình thường và tổn thất điện áp ở nhánh sự vốcũng tăng lên gấp đôi

Các phương án phải thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp sau mới có thể dùng để

so sánh về mặt kinh tế là:

Lúc vận hành bình thường: U% 10∆ = %

Lúc xảy ra sự cố: ∆Uscmax% = 20%

2.3 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 1

Hình 2.7

2.3.1 Chọn điện áp định mức của mạng điện

Dựa vào công thức kinh nghiệm Still tính toán cho từng lộ đường dây ta được bảng

2.3.2 Xác định tiết diện dây dẫn và các thông số của đường dây

Ta chọn tiết diện theo phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện lấy tiết diện dâydẫn tiêu chuẩn gần nhất Sau đó tra bảng phụ lục ta được các thông số của dây dẫn đó.Kết quả được ghi trong bảng số liệu sau:

Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng khi sự cố.

2.3.3 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất của phương án

2.3.3.1 Chế độ làm việc bình thường

Vậy phương án 1 đạt yêu cầu kỹ thuật.

2.4 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 2

Hình 2.8

2.4.1 Chọn điện áp định mức của mạng điện

Dựa vào công thức kinh nghiệm Still tính toán cho từng lộ đường dây ta được bảng

số liệu sau:

2.4.2 Xác định tiết diện dây dẫn và các thông số của đường dây

Ta chọn tiết diện theo phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện lấy tiết diện dâydẫn tiêu chuẩn gần nhất Sau đó tra bảng phụ lục ta được các thông số của dây dẫn đó.Kết quả được ghi trong bảng số liệu sau:

Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng khi sự cố.

2.4.3 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất của phương án

2.5 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 3

Hình 2.9

2.5.1 chọn điện áp định mức của mạng điện

Dựa vào công thức kinh nghiệm Still tính toán cho từng lộ đường dây ta được bảng

2.5.2 Xác định tiết diện dây dẫn và các thông số của đường dây

Ta chọn tiết diện theo phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện lấy tiết diện dâydẫn tiêu chuẩn gần nhất Sau đó tra bảng phụ lục ta được các thông số của dây dẫn đó.Kết quả được ghi trong bảng số liệu sau:

2.5.3 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất của phương án

2.6 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 4

Hình 2.10

2.6.1 Chọn điện áp định mức của mạng điện

Dựa vào công thức kinh nghiệm Still tính toán cho từng lộ đường dây ta được bảng

2.6.2 Xác định tiết diện dây dẫn và các thông số của đường dây

Ta chọn tiết diện theo phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện lấy tiết diện dâydẫn tiêu chuẩn gần nhất Sau đó tra bảng phụ lục ta được các thông số của dây dẫn đó.Kết quả được ghi trong bảng số liệu sau:

2.6.3 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất của phương án

Vậy phương án 4 đạt yêu cầu kỹ thuật.

2.7 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 5

Hình 2.11

2.7.1 Phân bố công suất trong mạng điện

Công suất trên đường dây 1-2 S.12=S.2=25 12,1jMVA+

Công suất trên đường dây NĐ-3 S.ND 3− = +S S.3 .4=59 29,524jMVA+

Công suất trên đường dây 3-4 S.34=S.4=27+13,068jMVA

Bảng 2.14Phân bố công suất trên mạch vòng ND-5-6 với giả thiết bỏ qua tổn thất công suất:

Hình 2.13Giả sử điểm 6 là điểm phân công suất khi đó ta có:

Vậy điều giả sử điểm phân công suất là đúng

2.7.2 Chọn điện áp định mức của mạng điện

Dựa vào công thức kinh nghiệm Still tính toán cho từng lộ đường dây ta được bảng

2.7.3 Xác định tiết diện dây dẫn và các thông số của đường dây

Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng khi sự cố.

2.7.4 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất của phương án

Z = (atc+ avh).K + ∆A.c

Z = atc.K + YTrong đó:

Z: Hàm chi phí tính toán hàng năm [đồng]

tc

a : Hệ số định mức hiệu quả so sánh của các vốn đầu tư:

tc

a =tc

1Ttc

T : Thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư, ở đây lấy T = 8 năm.Vậytc atc

∑ ∆ :Tổn thất công suất tác dụng toàn hệ thống lúc phụ tải cực đại (kW).

2 2

i i imax 2 i

∆ : Tổn thất công suất trên đường dây thứ i lúc phụ tải cực đại.

τ: Thời gian tổn thất công suất cực đại, phụ thuộc vào phụ tải (đồ thị phụ tải)

và tính chất của phụ tải và được tính bằng công thức:

τ = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 h

max

T : Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax=5000h.

Vậy τ = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 = 3411hc: Giá 1kWh điện năng tổn thất c=600 đồng/kWh

Giá thành đường dây trên không một mạch điện áp 110kV (10 đ/km).6

Ghi chú: Giá thành đường dây hai mạch bằng 1,6 lần giá thành đường dây mộtmạch.

Bảng 3.1Phương án tối ưu nhất là phương án có hàm chi phí tính toán hàng năm Z nhỏ nhất

3.2 TÍNH TOÁN VỀ KINH TẾ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN

Z 42211,71682.10= 6 đ

3.2.2 Phương án 2

Có bảng số liệu sau:

Vậy phương án hợp lý nhất được chọn để thiết kế là phương án 3.

CHƯƠNG 4 CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN4.1 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM HẠ ÁP

Trong các trạm biến áp hạ áp, số lượng và công suất và chủng loại các máy biến

áp phụ thuộc vào công suất và tính chất của phụ tải, vào sự phát triển của phụ tải trongtương lai, vào số cấp điện áp và số nguồn cung cấp cho trạm Người ta mong muốnchọn số lượng và chủng loại máy ít nhất có thể Khi chọn máy biến áp cũng cầnquan tâm đến sự làm việc song song của chúng Quyết định cuối cùng được dựa trên

cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án có thể của trạm

Trong các trạm biến áp có hai cấp điện áp, người ta dùng máy biến áp ba pha haidây quấn, cụ thể trong đồ án thiết kế ta dùng máy biến áp ba pha 2 cuộn dây 110/10kV.Việc dùng một hay hai máy biến áp phụ thuộc vào tính chất của phụ tải , công suất tiêuthụ của nó và một số điều kiện khác như sự biến thiên của phụ tải, điều kiện chuyêntrở lắp đặt Trong phạm vi thiết kế đồ án ta dùng máy biến áp ba pha với vốn đầu tư vàtổn thất điện năng nhỏ nhất có thể

Trường hợp phụ tải loại I cần đặt hai máy biến áp Trong trường hợp công suấtphụ tải quá lớn không chọn được máy biến áp, người ta cũng dùng hai hay nhiều máybiến áp Trường hợp trạm chỉ có phụ tải loại III có thể đặt một máy biến áp nếu trong

hệ thống có máy biến áp dự trữ lưu động sẵn sàng thay thế cho máy biến áp làm việc

bị sự cố

Công suất của các máy biến áp phải được chọn sao cho đảm bảo cung cấp điệntrong tình trạng làm việc bình thường tương ứng với phụ tải cực đại khi tất cả các máybiến áp đều làm việc Khi có một máy biến áp bất kỳ nghỉ do sự cố hay sửa chữa haytrong quá trình vận hành kinh tế của trạm khi phụ tải cực tiểu

Theo quy định, trong các điều kiện sự cố của hệ thống điện, máy biến áp đượcphép quá tải 40% ( hệ số mang tải lúc sự cố kqtsc= 1,4) không quá 5 ngày đêm và thời

gian quá tải mỗi ngày không quá 6 giờ và hệ số phụ tải ban đầu trước lúc quá tải k1sc

không quá 0,93

Hệ số quá tải kqtsc = 1,4 được xem như một hệ số tính toán, được sử dụng để

chọn công suất máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố Khi chọn các máy biến áp, tanên tính toán đến khả năng quá tải của chúng để có thể giảm được công suất đặt và tổnhao trong các máy biến áp cũng như đạt hiệu quả cao nhất về điều kiện kinh tế - kỹthuật

Công suất của các máy biến áp được chọn theo công thức sau:

Với phụ tải loại I: k Sqtsc dm≥ SI IIptmax+

Với phụ tải loại III: Sdm ≥Spt max

Trong đó: smax: công suất yêu cầu lúc phụ tải cực đại

qtsc

k : hệ số quá tải sự số k = 1,4Trong phạm vi đồ án môn học này, ta coi công suất định mức của máy biến áp đãđược hiệu chỉnh theo điều kiện khí hậu

4.1.1 Phụ tải I

Phụ tải I là phụ tải loại I

1max dm

6 max dm

Vậy ta chọn 2 máy biến áp loại TPDH 25000/110

4.1.7 Thông số các máy biến áp

Loại máy biến áp

UcdmkV

I DCL

MC II

Hình 4.3

4.2.3 Trạm cuối

Do yêu cầu vận hành kinh tế trạm biến áp khi phụ tải ở chế độ cực tiểu có thể cắt

ra bớt 1 MBA khỏi trạm nên ta chọn sơ đồ cầu đói với trạm cuối

Dùng hệ thống có hai phân đoạn thanh góp:

• Nếu l≥70(km) thì đặt máy cắt cao áp ở phía đường dây bởi vì với chiều dài lớn

sự cố xảy ra do thao tác đóng cắt nhiều vì vậy phải đặt máy cắt cuối đường dây

• Với l<70(km) thì đặt máy cắt điện áp ở phía MBA

• Đối với hộ loại I nếu trong chế độ cực tiểu có cắt bớt 1 máy biến áp, hoặc chế

độ sự cố vẫn muốn vận hành 2 máy biến áp thì dù đường dây có dài hơn 70km

ta vẫn dùng sơ đồ cầu ngoài vì xác suất đóng cắt MBA lớn

(L<70km)

10kV

(L>70km)Hình 4.4

4.2.4 Sơ đồ nối dây chi tiết lưới điện