kl nguyen ba kiem 756030d

Trong đó mạng điện là một bộ phận quan trọng và ảnh hưởng nhất định đến sự phân phối điện năng trong hệ thống , nhằm đáp ứng nhu cầu về điện năng cho các ngành công nghiệp khác.. Luận vă

Cân bằng công suất trong hệ thống điện

XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

Trong hệ thống điện cần phải cân đối giữa công suất phát của nguồn và khả năng tiêu thụ của phụ tải, vì vậy cần phải Tính toán nhằm đánh giá khả năng cung cấp của các nguồn cho phụ tải thông qua mạng điện và đề ra phương án nối dây để đảm bảo chế độ vận hành tốt nhất cho nguồn

1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG

Cân bằng công suất tác dụng để giữ ổn định tần số trong hệ thống

∑ PF = m.∑ Ppt + ∑ ∆Pmd +∑ Ptd + ∑ Pdt

Thiết kế trong luận văn này , ta có biểu thức cân bằng công suất tác dụng đơn giản sau: ∑ P F = m.∑ P pt + ∑ ∆P md

∑ PF :Tổng công suất tác dụng cung cấp từ thanh cái cao áp ngoài hệ thống

∑ P pt : Tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ

∑ ∆P md :Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp m: Hệ số đồng thời ( giả thiết chọn 0.84 )

Ta có các giá trị như sau:

∑ Ppt = Ppt1 + Ppt2 + Ppt3 + Ppt4 + Ppt5 + Ppt6 +Ppt7

Vậy: ∑ PF = m∑ Ppt + ∑ ∆Pmd = 0,84 135 + 10,80 = 124,74 (MW)

1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

Cân bằng công suất phản kháng để giữ ổn định điện áp trong hệ thống

∑ QF + Qbu ∑ = m∑ Qpt + ∑ ∆QB + ∑ ∆QL - ∑ QC + ∑ Qtd + ∑ Qdt

Trong luận văn này chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của nhà máy điện nên không cần tính Qtd và Qdt Như vậy công thức sử dụng trong luận văn là:

∑ Q F : Tổng công suất phản kháng cung cấp từ thanh cái cao áp ngoài hệ thống m∑ Q pt : Tổng phụ tải phản kháng cực đại của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời

∑ ∆Q B : Tổng tổn thất công suất phản kháng trên máy biến áp khoảng

∑ ∆Q L : Tổng tổn thất công suất kháng trên cảm kháng đường dây

∑ Q C : Tổng tổn thất công suất kháng do điện dung đường dây

Ta có các giá trị như sau:

 ∑ Qpt = Qpt1 + Qpt2 + Qpt3 + Qpt4+Qpt5 + Qpt6

= Ppt1 tgφpt1 + Ppt2 tgφpt2 + Ppt3 tgφpt3 + Ppt4 tgφpt4 + Ppt5 tgφpt5 + Ppt6

.tgφpt6 + Ppt7 tgφpt7

= 10.tg(cos -1 0,7) + 33.tg(cos -1 0,86) + 22.tg(cos -1 0,78) + 15.tg(cos -1 0,75) +

25.tg(cos -1 0,8) + 14.tg(cos -1 0,81) + 16.tg(cos -1 0,82)

 ∑Spt=Ppt1/cosφpt1+Ppt2/cosφpt2+Ppt3/cosφpt3+Ppt4/cosφpt4+Ppt5/cosφpt5+

Ppt6/cosφpt6 + Ppt7/cosφpt7

 ∑ QF = ∑ PF.tgφF = 124,74 tg(cos -1 0,84) = 124,74 0,646= 80,58 (MVAr)

Vậy: ∑ QF + Qbu ∑ = m.∑ Qpt + ∑ ∆QB + ∑ ∆QL - ∑ QC = 0,84 x 100, 722

Do Qbu ∑>0, nên hệ thống cần đặt thêm thiết bị bù để cân bằng C.Suất kháng

1.4 TÍNH TOÁN BÙ SƠ BỘ CỒNG SUẤT KHÁNG bảng1 : bảng số liệu phụ tải trước khi bù:

 Tính toán bù sơ bộ công suất kháng theo nguyên tắc: bù ưu tiên cho các phụ tải ở xa, cosφ thấp ta bù sơ bộ cho các tải như sau:

 Q bui = P i ( tgφ - tg φ' ) ∑Q bui = Q bu ∑ = 20,9 (MVAr)

Si’= Pi 2 +( Qi-Qbi) 2 ; Cosφ' = Pi/Si’ bảng2 : bảng số liệu phụ tải sau khi bù sơ bộ công suất phản kháng :

STT Pi Qi Cosφ Q bu i Qi-Q bu i Si' Cosφ'

Số liệu phụ tải sau khi bù sơ bộ được dùng trong phần so sánh phương pháp chọn dây và chọn công suất máy biến áp Nếu sau này khi tính chính xác lại sự phân bố thiết bị bù mà một phụ tải không được bù nhưng lại được bù sơ bộ ban đầu thì phải kiểm tra lại tiết diện dây và công suất máy biến áp đã chọn.

Xác định dung lượng bù kinh tế giảm tổn hao điện năng

ĐỀ RA PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY MẠNG ĐIỆN CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THỎA MÃN KỸ THUẬT

Chọn sơ đồ nối dây cho mạng điện là vấn đề đầu tiên cần được giải quyết về mặt kỹ thuật, lựa chọn điện áp tải điện sao cho phù hợp với các phụ tải cũng như tính liên tục , sau khi tính toán trên các phương án dự kiến sẽ chọn ra được các phương án đạt về mặt kỹ thuật, làm cơ sở so sánh tiếp về mặt kinh tế, đề ra được phương án tối ưu

2.1 LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN:

Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, ta vẽ sơ bộ một số đường dây hình tia nối từ nguồn điện đến phụ tải ở xa, hoặc phụ tải có công suất lớn Cấp điện áp tải điện phụ thuộc vào công suất và khoảng cách truyền tải

Ta có thể dựa vào một số công thức sau để lựa chọn cấp điện áp tải điện

Với: P- công suất truyền tải(kW) l- khoảng cách truyền tải.)

 Theo cẩm nang kỹ thuật của thụy điển

U  l  P ( 4) với P(kW), l(km) ÀP dụng công thức (1) chọn phụ tải 2 là điểm có công suất lớn nhất để tính toán: bảng 3: công suất và khỏang cách truyền tải

Khoảng cách từ nguồn tới tải (km)

Từ Công thức Still, dựa vào bảng số liệu trên ta có kết quả:

Chọn cấp điện áp: Uđm 0 (kV)

2.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY TRONG MẠNG ĐIỆN:

Sơ đồ nối dây của mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố: Số lượng phụ tải, vị trí phụ tải, mức độ liên tục cung cấp điện, công tác vạch tuyến, sự phát triển của mạng điện

Các phương án chia ra làm nhiều vùng trên địa hình, phụ tải yêu cầu cung cấp điện liên tục ta có phương án đi dây lộ kép hoặc phương án mạch vòng kín hình 1: dự kiến Phương án đi dây trong mạng điện (a) phương án 1; (b) phương án 2;(c) phương án 3 ; (d) phương án 4 a* Phương án 1:

7 N b* Ph ươ ng án 2: c* Ph ươ ng án 3 :

Qua sơ đồ đi dây, sự đánh gía chủ quan về các đặc điểm của các phương án như:

+Đánh giá khoảng cách từ nguồn tới phụ tải ( dự đoán về mặt chi phí và kỹ thuật)

+Đánh gía sơ bộ độ sụt áp của các phương án

+Chia các phương án theo từng nhóm và loại dần các phương án chỉ để lại những phương án được coi là tối ưu nhất

2.2.1 So sánh các phương án về mặt kỹ thuật: Đối vói mạng truyền tải cao áp chọn dây theo mật độ dòng kinh tế j kt (A/mm 2 )

Tiết diện chọn đưỵơc là sự dung hòa của hai trường hợp , một bên là , một bên là vốn đầu tư dây dẫn, một bên là tổn thất điện năng (Tham khảo thêm sách: thiết kế hệ thống điện , chương 11 NXB đại học quốc gia TP.HCM )

+ nhận xét : phụ tải trung bình có T max > 5000 (h/năm) Chọn j kt = 1 (A / mm 2 )

+ nhận xét : phụ tải trung bình có T max < 5000 (h/năm)Chọn j kt = 1,1(A/ mm 2 ) chọn dây nhôm lõi thép - dựa vào bảng lựa chọn jkt sau bảng 4: chọn jkt

Tên dây dẫn thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax (h/ năm)

+ Lựa chọn dây dẫn và kiểm tra sự cố: ( Khi chọn tiết diện dây tham khảo phụ lục 2.1 hướng dẫn đồ án thiết kế mạng điện ) Đối với đường dây truyền tải cao áp trên không , do điều kiện hạn chế về tổn hao vầng quang, quy định đường dây tối thiểu với cấp điện áp 110kV : d > 9.9mm dây AC tối thiểu là AC-70 và tối đa là AC -300.

* Phương án 1: hình 2 (a) : Sơ đồ đi dây như sau :

2 3 5 bảng 5 : Các khoảng cách đường dây từ nguồn đến phụ tải đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 chiều dài (km) 100 94,87 72,8 40 84,85 82,46 100,5

Tính toán các dòng chạy trên dây dẫn : ( tham khảo số liệu cuối chương1 )

Dòng điện phụ tải cực đại :

Smax :Dòng công suất cực đại trện đường dây (MVA)

P max : Công suất tác dụng trên đoạn dây (MW)

Q max : Công suất phản kháng trên đoạn dây (MVAR) k : Bằng 1 nếu là lộ đơn

: Bằng 2 nếu là lộ kép

 Tính tiết diện kinh tế :

 Tính cho nguồn :nguồn cung cấp cho phụ tải lượng công suất:

 Dựa vào tiết diện kinh tế như trên, tra bảng phụ lục 2.1 có các loại dây sau:

Cấp điện áp 110kV : d > 9.9 mm dây AC tối thiểu là AC-70 và tối đa là AC -300

+Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố

Khi đứt 01 dây trên lộ kép, dây còn lại phải tải toàn bộ dòng điện phụ tải , còn gọi là dòng cưỡng bức Icb, khi đó yêu cầu:

I cb < I cp = k.I ’ cp k : Hệ số điều chỉnh nhiệt độ (chọn bằng 0.81 ) – với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường lúc chế tạo là 25 o C , nhiệt độ xung quanh là 40 o C

Tra I ’ cp ở bảng phụ lục 2.6 hướng dẫn đồ án - dòng điện cho phép của dây trần ta có kết qủa như sau: bảng 6 : Kết qủa dòng cho phép của dây nhôm trần đoạn Dây tiêu chuẩn Dòng cho phép (A)

+Kiểm tra điều kiện cho phép lúc sự cố :

Kết luận : Các phương án chọn dây đều thỏa mãn

* phương án 2: bảng 7 : Các khoảng cách đường dây từ nguồn đến phụ tải đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 1-6 chiều dài

(b) : Vẽ lại sơ đồ nối dây

Tính toán các dòng chạy trên dây dẫn:( tham khảo số liệu cuối chương 1 )

Dòng trên đường dây N-2 , N-3 ; N-4 ; N-5 ; N-7 tương tự như phương án 1

Tính phân bố công suất sơ bộ theo chiều dài (áp dụng cho mạch vòng).N1-6

Tính dòng trên các đoạn dây dẫn :

Tính tiết diện kinh tế :

Các đoạn N-2 ; N-3; N-4; N-5 ; N-7 hoàn toàn giống phương án1,

 Tính cho nguồn: Nguồn cung cấp cho phụ tải lượng công suất:

+ Dựa vào tiết diện kinh tế như trên , tra bảng phụ lục 1 ta có kết qủa như sau

+ Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố :

Tra I ’ cp ở bảng PL 2.6 hướng dẫn thiết kế ta có : bảng 8 : Kết qủa dòng cho phép của dây nhôm trần đoạn Dây tiêu chuẩn Dòng cho phép (A)

Trường hợp đứt dây N-6, là sự cố nặng nề nhất :

Kiểm tra dòng sự cố :

Kết luận các phương án chọn dây đều thỏa mãn

 Phương án 3: bảng 9 : Các khoảng cách đường dây từ nguồn đến phụ tải đường dây N-4 4-1 N-3 N-5 N-6 6-2 N-7 chiều dài

Tính toán các dòng chạy trên dây dẫn:( tham khảo số liệu cuối chương 1 )

Dòng trên đường dây , N-3 ; N-5 ; N-7 tương tự như phương án 1

Tính phân bố công suất sơ bộ theo chiều dài

(c ): Vẽ lại sơ đồ nối dây

     chọn dây AC-95 Đoạn 4-1 tương tự đoạn N-1 của phương án 1, chọn dây AC-70

     chọn dây AC-150 Đoạn 6-2 tương tự đoạn N-2 của phương án 1, chọn dây AC-120

+Tính cho nguồn N:nguồn cung cấp cho phụ tải lượng công suất :

+Dựa vào tiết diện kinh tế như trên , tra phụ lục 1 ta có:

+Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố : Tra I ’ cp :ở PL 2.6 - HD-T.Kế bảng 10 : Kết qủa dòng cho phép của dây nhôm trần đoạn Dây tiêu chuẩn Dòng cho phép (A)

Trường hợp đứt dây N-4 và 4-1 cùng lúc , là sự cố nặng nề nhất :

Trường hợp đứt dây N-6 và 6-2 cùng lúc , là sự cố nặng nề nhất:

P.Án 3 Các trường hợp đều thỏa mãn

* Phương án 4 bảng 11 : Các khoảng cách đường dây từ nguồn đến phụ tải đoạn N-4 4-1 1-6 6-2 N-2 N-3 N-5 N-7 chiều dài

( d) : Vẽ lại sơ đồ nối dây

Tính toán các dòng chạy trên dây dẫn :( tham khảo cuối Chương -1)

Dòng trên đường dây N-3 ; N-5 , N-7 tương tự phương án 1

Tính phân bố công suất sơ bộ theo chiều dài áp dụng cho mạch vòng)

Tính dòng trên các đoạn dây dẫn và tính tiết diện, chọn dây:

+ Tính cho nguồn N: Nguồn cung cấp cho phụ tải lượng công suất :

+Dựa vào điều kiện kinh tế như trên , tra PLục 1 ta có:

Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố : Tra I ’ cp ( PLục 2.6) bảng 12 : Kết qủa dòng cho phép của dây nhôm trần đoạn Dây tiêu chuẩn Dòng cho phép (A)

Sự cố đứt dây N-4 là nặng nề nhất :

Sự cố đứt dây N-2 cũng là sự cố cần phải kiểm tra, ở sự cố này chỉ cần kiểm tra cho đoạn N-4

2.2 Tính các thông số cho đường dây:

Tham khảo P.Lục 5 sách hướng dẫn đồ án môn thiết kế mạng điện – NXB đại học quốc gia TP.HCM Ta có số liệu của trụ lộ đơn và lộ kép theo hình vẽ sau

(chọn trụ bê tông cốt thép )

Tính các thông số đường dây bằng 2 cách:

+ Tra tra bảng tìm điện trở r 0 (/km), cảm kháng x 0 (/km), dung dẫn b 0 (/km)

–ứng với đường dây đơn Tham khảo PL2

+ Tính x 0 và b 0 dùng khoảng cách trung bình hình học (D m hay GMD) và bán kính trung bình hình học (D s hay GMR), tham khảo tài liệu thiết klế hệ thống điện – chương 3 – NXB đại học quốc gia TP.HCM

Các công thức tính x 0 (/km) và b 0 (/km)ảơ tần số 50Hz đối với đường dây lộ đơn hay lộ kép nhưng bố trí trên hai trụ cách xa nhau và tính cho một lộ:

Với D m  3 D D D ab bc ca là khỏang cách trung bình hình học (GMD) giữa các pha

; r- bán kính của dây; đổi D m và r cùng đơn vị hoặc tính theo công thức:

Với r ' là bán kính tự thân hay còn gọi là bán kính hình học

Với r là bán kính dây

Bán kính trung bình hình học r ' của dây cáp bện đường dây trên không phụ thuộc vào số sợi ( giả thiết đồng nhất kim loại) số sợi của dây cáp bện không rỗng ruột r '

( trích - thiết kế hệ thống điện - trang 41) hình 3 (a): Cột lộ đơn cấp điện áp 110 KV mã hiệu B110 – 1, Trang 144

Hướng dẫn thiết kế hệ thống điện ho=3m; H= 13,5 ; h1= 4m , h2 = 3m a1=2,5 ; b1= 4 m ; b2= C= 2,5m

(b): Cột lộ kép 110 KV mã hiệu B110 – 2, Trang 144, Hướng dẫn thiết kế hệ thống điện

Các khoảng cách Tương tự như hình vẽ bảng 13: TỔNG KẾT CÁC LOẠI DÂY ĐÃ CHỌNCỦA 4 PHƯƠNG ÁN đoạn dây Phương án 1

N-7 AC-70 2 đoạn dây Phương án 2

6-1 AC-70 1 đoạn dây Phương án 3

N-7 AC-70 2 đoạn dây Phương án 4

+ Các khoảng cách (theo hình vẽ): lộ kép:

6.26 ab bc a b b c ac a c a a c c bb ab a b bc b c

Tra bảng PL2.1 trang 116 và PL 2.5 trang 119 cho ta số liệu sau:

6 sợi nhôm, 1 sợi thép đường kính ngoài d.4mm điện trở tương đương r 0 = 0.46/2 = 0.23 (/km)

Bán kính tự thân r ’ = 0.726r = 4.14 mm

Bán kính trung bình nhân của các pha:

4.14 10 7 0.17 4.14 10 7.21 0.173 sA a a sB bb sC cc

Bán kính trung bình giữa các pha:

Khoảng cách hai pha khác nhau , khi đường dây có hoán vị đầy đủ

Khoảng cách trung bình pha:

Tính lại các khoảng cách hình học:

5.7 10 7.21 0.203 sA a a sB bb sC cc

L ộ d ơ n: Đường kính ngoài 11,4mm r 0 = 0.46(/km) r ’ = 4.14 mm

Khoảng cách trung bình pha:D m  3 D D D ab bc ca 4,516m

6 sợi nhôm,1 sợi thép Đường kính ngoài d.4mm r = 6,7 mm Điện trở tương đương r0 = 0.33/2 = 0.165 (/km)

4.8642 10 7 0.185 4.8642 10 7.21 0.187 sA a a sB bb sC cc

Khoảng cách giữa hai pha khác nhau, khi đường dây có hoán vị đầy đủ

Tính laị các khoảng cách hình học:

6.7 10 7.21 0.219 sA a a sB bb sC cc

L ộ d ơ n: Đường kính ngoài 13,4 mm r0 = 0.33(/km) r ’ = 4.8642 mm

Tra bảng PLục 2.1, trang 116 và PLục 2.5, trang 119 cho ta số liệu sau:

28 sợi nhôm,7 sợi thép: Đường kính ngoài d,2mm r=7,6 Điện trở tương đương r 0 = 0.27/2 = 0.135 (/km)

5.8368 10 7 0.202 5.8368 10 7.21 0.205 sA a a sB bb sC cc

Khoảng cách giữa hai pha khác nhau,khi đường dây có hoán vị đầy đủ

7.6 10 7.21 0.234 sA a a sB bb sC cc

Tra bảng PL 2.1 trang 116 và PL 2.5 trang 119 cho ta số liệu sau:

28 sợi nhôm ,7 sợ thép Đường kính ngoài dmm r =8,5 mm Điện trở tương đương r 0 = 0.21/2 = 0.105 (/km)

6.528 10 7 0.214 6.528 10 7.21 0.217 sA a a sB bb sC cc

Khoảng cách giữa hai pha khác nhau, khi đường dây có hoán vị đầy đủ

5.7 10 7.21 0.248 sA a a sB bb sC cc

28 sợ nhôm, 7 sợi thép Đường kính ngoài d mm r =9,5 mm Điện trở tương đương r0 = 0,17 (/km)

Bán kính tự thân r ’ = 0,768 r = 7,296 mm

28 sợi nhôm, 7 sợ thép: Đường kính ngoài d!.6mm r ,8 mm Điện trở tương đương r 0 = 0.132 (/km)

2.3 Tính sơ bộ tổn thất điện áp, tổn thất công suất

Tính tổn thất điện áp cực đại U max từ nguồn đến phụ tải xa nhất lúc phụ tải cực đại và tính U sc lục sự cố nặng nề nhất như đứt một lộ của đường dây lộ kép hay đứt một đường dây mạch vòng kín Các trị số U% tính được thõa mãn điều kiện:

Nếu tiết diện đã chọn không thõa mãn điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp thì phải tăng tiết diện dây cho đến khi thõa mãn

Với các phương án thỏa mãn kỹ thuật tiến hành tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện áp trên các đường dây đồng thời tính chính xác tổn thất điện áp

Thông số đường dây xem bảng của mỗi phương án

+Phương án 1: bảng 14: Thông số đường dây Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7

Mã dây AC-70 AC-120 AC-150 AC-70 AC-185 AC-95 AC-70

Hình 4: Các mạch đường dây để tính sơ bộ tổn thất điện áp, tổn thất công suất của phương án 1:

Công suất ở cuối tổng trở (2,3+20,8j) của đoạn đường dây N-1:

Tổn thất điện áp đường dây

Tổn thất công suất tác dụng đường dây:

Tổn thất công suất phản kháng:

Công suất ở cuối tổng trở (12,8+18,69j) của đoạn đường dây N-2

Tổn thất điện áp của đường dây:

Công suất ở cuối tổng trở (15,28+29,92j) của đoạn đường dây N-3

Tổn thất điện áp của đường dây :

Tổn thất công suất phản kháng :

Công suất ở cuối tổng trở (9,2+8.32j) của đoạn đường dây N-4:

Công suất ở cuối tổng trở ( 13,6+16,74j) của đoạn đường dây N-6:

Khi đó N-1là đường dây lộ đơn AC-70 với :r0 = 0,46 ( / km)và x0 = 0,439( / km) , b0 = 2,61510 -6 (1/ km), vậy R = 0,46 100= 46( / km), X = 0,439.100C,9( / km)

Công suất ở cuối tổng trở (46+43,9j) của đoạn đường dây N-1:

Tổn thất điên áp của đường dây:

Khi đó N-2 là đường dây lộ đơn AC-120 với :r 0 = 0.27 ( / km)và x0 = 0.432( / km) , b0 = 2.6210 -6 (1/ km),

Khi đó N-4là đường dây lộ đơn AC-70 với :r 0 = 0.46 ( / km)và x 0 = 0,439

( / km) , b0 = 2,67910 -6 (1/ km), vậy R = 18,4( / km), X = 17,56( / km)

Tổn thất công suất tác dụng đừong dây:

Khi đó N-6là đường dây lộ đơn AC-95 với :r0 = 0,165 ( / km)và x 0 = 0,429( / km) , b 0 = 2,67910 -6 (1/ km),

Tổn thất điện ápp của đường dây:

Khi đó N-7là đường dây lộ đơn AC-70 với : r0 = 0.46 ( / km)và x0 =0.453( / km) , b0 = 2.53210 -6 (1/ km),

Phương án 2 : bảng 15: thông số đường dây ĐOẠN N-1 N-6 1-6

Mã dây AC-95 AC-95 AC-70

Tổn thất điện áp và tổn thất công suất các đoạn N-2, N-3, N-5, N-7

Hình 5: Các mạch đường dây để tính sơ bộ tổn thất điện áp, tổn thất công suất của phương án 2:

Công suất do phân nửa điện dung của đường dây sinh ra :

Công suất tính toán ở các nút 1 và 6 :

Vẽ lại sơ đồ với phụ tải tính toán

S1 Áp dụng phân bốp công suất gần đúng theo tổng trở để trính dòng công suất trên Đường dâynối với nguồn :

Suy ra công suất trên đoạn 1-6 là:

Tính tổn thất điện áp và tổn thất công suất :

+Sụt áp và tổn thất công suất trên 1-6 :

+Sụt áp và tổn thất công suất đoạn N-1:

Công suất cuối tpổng trở N-1 là:

Vậy sụt áp trên đoạn N-16 :

+Sụt áp và tổn thất công suất trên đoạn N-6:

Lúc sự cố : Đứt đường dây N1 là sự cố nặng nề nhất

Công suất ở cuối tổng trở (18,4+17,56j) cũa đoạn đường dây 1-6:

+Sụt áp và tpổn thất công suất trên đoạn 1-6 :

Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 1-6 :

Công suất ở cuối tổng trở (27,2 + 35,37j) của đoạn đường dây N-6 :

Tổng sụt áp trên đoạn N-16 :

+ Phương án 3 : bảng 16: Thông số đường dây Đoạn N-4 4-1 N-6 6-2

Mã dây AC-95 AC-70 AC-150 AC-120

Tổn thất điện áp và tổn thất công suất các đoạn N-3, N-5, N-7, tươngtự như

Hình 6: Các mạch đường dây để tính sơ bộ tổn thất điện áp, tổn thất công suất của phương án 3

Công suất ở cuối tổng trở (18,96+17,15j) của đoạn đường dây 4-1:

Sụt áp và tổn thất công suất trên 4-1 :

Công suất ở cuối tổng trở (6,6 + 8,12j) của đoạn đường dây N-4:

Tổng sụt áp trên đoạn N-4-1 :

Công suất ở cuối tổng trở (6,88+10,04j ) của đoạn đường dây 6-2:

+Sụt áp và tổn thất công suất trên đoạn 6-2 :

Công suất ở cuối tổng trở (8,66 + 15,91j) của đoạn đừơng dây N-6 :

Công suất ở cuối tổng trở (13,2+16,24j) của đoạn đường dây N-4 :

+Sụt áp và tổn thất công suất trên đoạn N4:

Tổng sụt áp trên đoạn N41 :

+Lúc lộ kép N-6-2 bị đứt :

Công suất ở cuối tổng trở (13,32 + 31,82j) của đoạn đường dây N6 :

+Sụt áp và tổn thất công suất trên đoạn N6:

+Phương án 4: bảng 17: Thông số đường dây Đoạn N4 41 61 26 N2

Mã dây AC-240 AC-150 AC-95 AC-70 AC-240

Hình 7: Các mạch đường dây để tính sơ bộ tổn thất điện áp, tổn thất công suất của phương án 4

Công suất do phân nửa điện dung của đường dây sinh ra :

Công suất tính toán ở các n út 4-1-6-2 :

       Áp dụng phân bố công suất gần đúng theo tổng trở để tính dòng công suất trên đường dây nối với nguồn

Suy ra công suất trên các đoạn 41,16, 62 là:

Tính tổn thất điện áp và tổn thất công suất :

Sụt áp và tổn thất công suất trên đọan N-4

Công suất cuối tổng trở N-4:

Sụt áp và tổn thất công suất trên đọan 1-6

Công suất đầu tổng trở (13,2+17,14j) trên đọan 2-6

Sụt áp và tổn thất công suất trên đọan 2-6

Công suất đầu tổng trở (12,52 + 37,57j) trên đọan N-2

Sụt áp và tổn thất công suất trên đọan N2

Tổng tổn thất trên đoạn N-2 là:

Lúc s ự c ố : Đứt đường dây N-4 là sự cố nặng nề nhất :

Công suất ở cuối tổng trở (17,36+33,89j) của đoạn đừơng dây 1-4:

Công suất ở cuối tổng trở (13,2+17,16) của đoạn đường dây 1-6 :

Công suất ở cuối tổng trở (23,45+23,38j) của đoạn đường dây 6-2 :

Công suất ở cuối tổng trở (12,52 + 37,57j) của đoạn đường dây 2-N :

+Sụt áp và tổn thất công suất trên 2- N:

Tổng sụt áp trên đoạn 2-N:

Chọn bát sứ loại :   6 A Điện áp chịu :40kV/ bát sứ Điện áp thử nghiệm ở tần số 50 Hz : 32kV/ bát

Số lượng 8 bát/ chuỗi (đường dây 110 kV)

Chiều dài cách điện thực tế của chuỗi bát sứ là tổng chiều dài đường sinh của chúng

Theo đồ thị điện áp e 1 trên chuỗi thứ nhất có treo với dây dẫn bằng khỏang 21% Điện áp E giữa dây và đất (E = Udm / 3) hay :

 Trị đỉnh mà chuỗi sứ chịu được :

0.21 kV Điện áp dây tương ứng mà chuỗi sứ chịu được (trị đỉnh ):

190.47 3 330( kV) Điện áp dây của đường dây:

Vậy số bát sứ chọn thỏa mãn

2.5 chỉ tiêu về công suất kháng do điện dung đường dây : Điện trở đặc tính hay điện trở sung các đường dây :

Công suất tự nhiện hay phụ tải điện trở xung : dm 2 c

Công suất kháng do điện dung đường dây phát lên trong mỗi 100km chiều dài đường dây :

Vậy tất cả các phương án đi dây đều thỏa chỉ tiêu thiết kế là

Vầng quang điện xảy ra khi điện trường quanh bề mặt dây dẩn vượt qúa sức bền điện của không khí khỏang 21 KV( hiệu dụng )/cm Ở điện trường này , không khí bị ion hóa mạnh và độ bền về điện của nó ở vùng quanh dây dẫn xem như triệt tiêu, vùng không khí đó coi như dẫn điện, điều này làm cho dây dẫn trở nên có điện trở lớn Do đó, tổn hao đường dây bị tăng lên

Tính toán cân bằng công suất trong mạng điện

SO SÁNH KINH TẾ CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ

So sánh các phương án về mặt kỹ thuật , về kinh tế , khi so sánh các phương án này sơ đồ nối dây chưa đề cập đến các trạm biến áp , coi các trạm biến áp ở các phương án là giống nhau

Tiêu 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 thức:

- K: Vốn đầu tư của mạng điện

- avh : Hệ số vận hành, sửa chửa, phục vụ mạng điện.với trụ bê tông cốt thép:Chọn a vh = 4%

- a tc : Hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ với trụ thép 02 mạch :Chọn a vh = 7%, a tc = 0,125

∆A = ∆P∑ τ Với τ là thời gian tổn thất công suất cực đại τ = (0,124 + max 4

Lập bảng tính chi phí đầu tư của dự án: bảng 18 : CHI PHÍ ĐẦU TƯ CỦA PHƯƠNG ÁN 1: Đường dây

Dây dẫn Chiều dài (km)

Tiền đầu tư toàn đường dây (10 3 $) khối lượng kg/km/pha khối lượng

 Tổng đầu tư đường dây cho phương án 1 : 14340,35x10 3 $

 Tổng khối lượng kim loại màu: 615,5286 (tấn) tiền đầu tư khu vực cấp điện liên tục sử dụng trụ bê tông cốt thép (hoặc trụ thép)

02 mạch, khu vực không liên tục sử dụng trụ bê tông cốt thép một mạch PL3.1,

- Với trụ bê tông cốt thép :Chọn avh = 4%, atc = 0,125

- Với trụ thép 02 mạch :Chọn avh = 7%, atc = 0,125

∆A = ∆P∑ τ với τ là thời gian tổn thất công suất cực đại τ = (0,124 + max 4

Suy ra phi tổn tính toán hàng năm

Lập bảng tính chi phí đầu tư của dự án: bảng 19: CHI PHÍ ĐẦU TƯ CỦA PHƯƠNG ÁN 2 Đường dây

Tiền đầu tư toàn đường dây (10 3 $) khối lượng kg/km/pha khối lượng 3 pha (tấn)

 Tổng đầu tư đường dây cho phương án 2 := 12866,83x10 3 $

 Tổng khối lượng kim loại màu: 1087,181 (tấn) tiền đầu tư (Khu khu vực cấp điện liên tục sử dụng trụ bê tông cốt thép (hoặc trụ thép )02 mạch, khu vực không liên tục sử dụng trụ bê tông cốt thép một mạch

- Với trụ bê tông cốt thép :Chọn a vh = 4%, a tc = 0,125

Với trụ thép 02 mạch :Chọn avh = 7%, atc = 0,125

 Lập bảng tính chi phí đầu tư của dự án: bảng 20: CHI PHÍ ĐẦU TƯ CỦA PHƯƠNG ÁN 3 Đường dây

Tiền đầu tư toàn đường dây (10 3 $) khối lượng kg/km/pha khối lượng 3 pha (tấn)

 Tổng đầu tư đường dây cho phương án 3 := 12832,15x10 3 $

 Tổng khối lượng kim loại màu: 1256,9 (tấn) tiền đầu tư (Khu khu vực cấp điện liên tục sử dụng trụ bê tông cốt thép (hoặc trụ thép )02 mạch, khu vực không liên tục sử dụng trụ bê tông cốt thép một mạch

- Với trụ bê tông cốt thép :Chọn a vh = 4%, a tc = 0,125

 Lập bảng tính chi phí đầu tư của dự án: bảng 21: CHI PHÍ ĐẦU TƯ CỦA PHƯƠNG ÁN 4 Đường dây

Tiền đầu tư 1 km đường dây

Tiền đầu tư toàn đường dây (10 3 $) khối lượng kg/km/pha khối lượng

 Tổng đầu tư đường dây cho phương án : = 12303,74x10 3 $

 Tổng khối lượng kim loại màu: : 1141,25 (tấn)1 tiền đầu tư (Khu khu vực cấp điện liên tục sử dụng trụ bê tông cốt thép (hoặc trụ thép ) 02 mạch, khu vực không liên tục sử dụng trụ bê tông cốt thép một mạch

- Với trụ bê tông cốt thép :Chọn avh = 4%, atc = 0,125

=(0,04+0,125)x 12303,74.10 3 + 50 x 34876,63 = 3773948,6$ bảng 22: B ả ng t ổ ng h ợ p các ch ỉ tiêu kinh t ế c ủ a các ph ươ ng án

Chỉ tiêu Đơn vị PA 1 PA 2 PA 3 PA 4

Vốn đầu tư toàn đường dây x 10 3 USD

Kim loại màu sử dụng Tấn 1198,87 1807,18 1256,9 1141,252

Xét các phương án : chọn phương án 1 có phí tổn tính toán Z = 3.524.008 $ là thấp nhất và tổn thất điện năng thấp nhất để thiết kế

3.3 Chọn số lượng và công suất của máy biến áp cấp cho phụ tải: a) Kiểu máy biến áp (MBA): Loại MBA thông dụng nhất là MBA hai dây quấn một pha hoặc 3 pha chọn ba MBA một pha hay một MBA ba pha là phụ thuộc vào công suất và yêu cầu của trạm, MBA đến 10 MVA thường có chế độ làm mát dầu tự nhiên , MBA có công suất lớn hơn dùng chế độ làm mát không khí cưỡng bức

Số lượng MBA :Phụ tải yêu cầu cung cấp liên tục nên chọn có hai MBA

phụ tải không yêu cầu cung cấp liên tục chọn trạm có một MBA b) Công suất máy biến áp:

- Đối với trạm có một MBA , chọn sơ bộ công suất của MBA theo điều kiện :

- Đối với trạm có hai MBA:Cho phép một MBA qúa tải sự cố 1,4 lần khi có một

MBA kia bị sự cố (thời gian không qúa 5 giờ mỗi ngày và trong 5 ngày liên tiếp)

Trong đó: S sc là công suất phải cung cấp khi sự cố một MBA, nếu không cắt bớt phụ tải thì Ssc=Sphụ tải max

Không yêu cầu cung cấp điện liên tục, do đó ta sử dụng một MBA có công suất:

=> Chọn 01 MBA T-31500/110 có công suất định mức là 31.5 (MVA)

Không yêu cầu cung cấp điện liên tục, do đó ta sử dụng một MBA có công suất:

=> Chọn 01 MBA T-31500/110 có công suất định mức là 31.5 (MVA)

Vì yêu cầu cung cấp điện liên tục , nên sử dụng 02 MBA làm việc song song

.Trong đó công suất mỗi MBA được chọn sao cho có thể chịu được sự cố qúa tải

1,4 lần khi có một MBA bị sự cố (thời gian không qúa 5 h /ngày và trong 5 ngày liên tiếp) công suất MBA phải thỏa:

S  S : Ssc = Sphụ tải max nếu không cắt bớt phụ tải

=> Chọn 2 máy biến áp T-10000/110 có công suất định mức là 10 (MVA)

=> Chọn 2 máy biến áp T-35000/110 có công suất định mức là 31,5 (MVA)

=> Chọn 2 máy biến áp T-15000/110 có công suất định mức là 15 (MVA)

3.3.1 Công thức tính toán thông số MBA : Điện trở :   

Tổn thất công suất kháng trong sắt của một MBA:

Tính tóan thông số MBA :

Tại phụ tải S-3 : sđm MBA 1,5 (MVA) ; Uđm 0/15 (Kv) tra bảng phụ lục

Tổn thất công suất kháng tropng sắt của một MBA:

Các phụ tại còn lại áp dụng cách tính tương tự S-3 bảng 23 : TỔNG TRỞ VÀ TỔN THẤT SẮT CỦA MỘT MBA TRONG TRẠM

Trạm biến áp số lượng

TỔNG TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ TỔN THẤT SẮT CỦA TRẠM B.ÁP

Trạm biến áp số lượng

CHƯƠNG 4 :XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ KINH TẾ

GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

Bù kinh tế là một trong các biện pháp giảm tổn thất điện năng, nâng cao hệ số cosφ của đường dây Việc bù kinh tế chỉ bù đến cosφ = 0,95 vì cao hơn việc bù sẽ không có lợi về mặt kinh tế mặt khác còn làm mất ổn định của hệ thống điện Bù kinh tế không chỉ xét đến việc giảm tổn thất điện năng để quyết định dung lượng bù, vì như vậy rất có thể tiền đặt thêm thiết bị bù sẽ lớn hơn sốn tiền tiết kiệm được do giảm tổn thất điện năng mang lại Khi đó tiền phí tổn vận hành hàng năm không những không giảm mà còn taêng theâm

Như vậy, để đảm bảo chỉ tiêu kinh tế của toàn mạng điện, việc quyết định dung lượng bù phải dựa trên phí tổn tính toán hàng năm là ít nhất, và dung lượng bù đó được gọi là dung lượng bù kinh teá

Chi phí tính toán được tính:

Trong đó: Z1 – phí tổn hằng năm do đầu tư thiết bị bù Qbù

Z 1 = (a vh + a tc )k o Q buứ a vh – Hệ số vận hành của thiết bị bù: a vh = 0,1 atc – Hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ: atc = 0,125 k o – Giá tiền một đơn vị công suất thiết bị bù: 5$/ KVAR

Z 2 – Phớ toồn do toồn thaỏt ủieọn naờng cuỷa thieỏt bũ buứ

Z 2 = C.T.∆P*.Q buứ c = 50 $/MWh - tieàn 1MW toồn thaỏt ủieọn naờng

∆P* - Tổn thất công suất tương đối của thiết bị bù, với tuù ủieọn túnh laỏy baống 0,005(KW/Kvar)

T = 8760 giờ – thời gian tụ vận hành suốt năm

Z3 – Chi phí do tổn thất điện năng do thành phần công suất kháng tải trên đường dây và máy biến áp sau khi đặt thiết bị bù

Z3 = c ∆P. ; với đặt cho  = 5000giờ/ năm

Tính toán các phí tổn:

= 20,66×(Q-Qb) 2 ×R Vậy chi phí tính tóan:

= 3315×Qb + 20,66×(Q-Qb) 2 ×R Lấy đạo hàm riêng cho bằng 0:

   hình11: Đưòng dây theo phương án 1

* Tính bù kinh tế cho phụ tải 1:

Q bu1 = P 1 (tgφ 1 – tgφ 1 ') = 10.(tg(cos -1 0,7) – tgφ 1 ') = 6,8 (MVAr)

Qbu2 = P2.(tgφ2 – tgφ2') = 33.(tg(cos -1 0,86) – tgφ2') = 13,4 (MVAr)

16 )  Cosφ 7 ' = 0,98 bảng24: Tổng hợp bù kinh tế cho phụ tải

Tính toán các tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu và sự cố

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN

Trong 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 bố hợp lí các thiết bị bù

5.2 Tính cân bằng công suất kháng:

Sử dụng công suất kháng ở phụ tải đã được bù kinh tế

* Tính các công suất đầu các đường dây:

- Tổn thất công suất trong máy biến áp B1:

- Công suất cuối đường dây N-1:

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N-1

- Công suất kháng đầu đường dây :

- Tổn thất công suất trong máy biến áp B 2 :

- Công suất cuối đường dây :

- Công suất kháng đầu đường dây N-2:

- Công suất kháng đầu đường dây N-3

 Đường dây hình tia N-4: (cách tính tương tự như trên)

S’’4 = (P4 + jQ4) + (ΔPB4 + jΔQB4) + (ΔPFe4 + jΔQFe4) = 15,18 + j9,475 MVA

S’’6 = (P6 + jQ6) + (ΔPB6 + jΔQB6) + (ΔPFe6 + jΔQFe6)

S’’7 = (P7 + jQ7) + (ΔPB7 + jΔQB7) + (ΔPFe7 + jΔQFe7)

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

Tính toán ở trên Có Syc∑ = S 1 + S 2 + S 3 + S 4 + S 5 + S 6 + S 7 = (MVA )

Vì nguồn đủ cung cấp công suất tác dụng yêu cầu nên công suất tác dụng của nguồn: P F = Pyc∑ = 140,373 MW

Ta có cosφ F = 0,84  Q F = P F × tgφ F = 140,373 × 0.646 = 90,67 MVAr

Do QF = 90,67 > Qyc∑ = 51,05 nên ta không cần phải đặt thêm lượng bù cưỡng bức

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện thiết kế…

TÍNH TOÁN CÁC TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN LÚC

PHỤ TẢI CỰC ĐẠI, CỰC TIỂU VÀ SỰ CỐ 6.1 Mở đầu:

Phần này tính toán chính xác các tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu và sự cố

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 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 bố công suất xác lập trong mạng điện

6.2 Tính toán tình trạng làm việc lúc phụ tải cực đại:

6.2.1 lập bảng bảng 25 : Bảng tổng kết phụ tải (sau khi bù), đường dây và máy biến áp:

- Phụ tải:”Từ kết qủa tổng hợp sau bù kinh tế “ (Chương 4)

Q (MVAr) 3,4 6,17 5,11 8,2 5,45 5,66 3,39 Đường dây::”Từ P.Án tính sơ bộ tổn thất điện áp và công suất “ (C2) Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7

Máy biến áp:Từ kết quả tổng trở tương đương và tổn thất sắt của TBA (C3)

6.2.2 Tính điện áp và tổn thất công suất :

(hình v ẽ m ạ ch đ i ệ n cho các ph ụ t ả i khác th ươ ng t ự đ o ạ n N-1 Do trong thi ế t k ế c ủ a ph ươ ng án 1 các ph ụ t ả i gi ố ng nhau v ề m ạ ch hình tia)

Hình 8: Mạch đường dây đê tính tình trạng làm việc lúc phụ tải cực đại

Tổn thất công suất trong máy biến áp:

Công suất cuối đường dây N-1:

Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-1 sinh ra: ΔQ C1 = Y 1 ìU 2 dm ì ẵU2.10 -6 x 110 2 x1/2= 3,34 MVAr

Công suất ở cuối tổng trở của đường dây N-1:

Tổn thất công suất trên đường dây N-1:

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

Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N-1 sinh ra: ΔQ C1 = Y 1 ìU 2 dm ì ẵ = 3,34 MVAr

Công suất ở đầu đường dây N-1:

S’1 = 10,324 + j 1,0 MVA (có từ quy trình ngược)

Tổn thất điện áp trên đường dây N-1:

Với UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực đại Điện áp cuối đường dây N-1:

Công suất qua tổng trở máy biến áp B1:

Sụt áp qua tổng trở của máy biến áp B1:

    Điện áp phụ tải 1 qui đổi về phía cao áp:

SR2 = (p2 + jq2) + (ΔPB2 + jΔQB2) + (ΔPFe2 + jΔQFe2)

Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-2 sinh ra: ΔQC2 = Y2ìU 2 dmì ẵ = 2,977 MVAr

    Điện áp phụ tải 2 qui đổi về phía cao áp:

Công suất ở cuối tổng trở của đường dây N 1 5:

Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N-3 sinh ra: ΔQC3 = Y3ìU 2 dmì ẵ = 1,224 MVAr

    kV với UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực đại Điện áp cuối đường dây N-3:

Sụt áp qua tổng trở của máy biến áp B 3 :

Với U N là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực đại Điện áp cuối đường dây N-4:

Công suất qua tổng trở máy biến áp B 4 :

Công suất cuối đường dây N 1 5:

SR5 = (p5 + jq5) + (ΔPB5 + jΔQB5) + (ΔPFe5 + jΔQFe5) %,168 + j7,866 MVA

Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N15 sinh ra: ΔQ C5 = Y 5 ìU 2 dm ì ẵ = 1,88 MVAr

Tổn thất công suất trên đường dây N 1 5:

Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N15:

Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N 1 5 sinh ra: ΔQC5 = Y5ìU 2 dmì ẵ = 1,88 MVAr

Công suất ở đầu đường dây N15:

Với U N là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực đại Điện áp cuối đường dây N-5:

Công suất qua tổng trở máy biến áp B 5 :

SB5 = (p5 + jq5) + (ΔPB5 + jΔQB5) = 25,023 + j7,63 MVA

Công suất cuối đường dây N 1 6:

SR6 = (p6 + jq6) + (ΔPB6 + jΔQB6) + (ΔPFe6 + jΔQFe6) = 14,18 + j6,712 MVA

Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N16 sinh ra: ΔQC6 = Y6ìU 2 dmì ẵ = 2,838 MVAr

Tổn thất công suất trên đường dây N16:

Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N 1 6:

Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N16 sinh ra: ΔQ C6 = Y 6 ìU 2 dm ì ẵ = 2,838 MVAr

Công suất ở đầu đường dây N 1 6:

Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N 1 6:

Tổn thất điện áp trên đường dây N 1 6:

Với UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực đại Điện áp cuối đường dây N 1 6:

Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N 1 7 sinh ra: ΔQC7 = Y7ìU 2 dmì ẵ = 3,375 MVAr

Công suất ở cuối tổng trở của đường dây N-7

Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-7

Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N-7 sinh ra: ΔQC7 = Y7ìU 2 dmì ẵ = 3,375 MVAr

Sụt áp qua tổng trở của máy biến áp B 7 :

U’7 = U7 – ΔUB7 = 105 kV bảng 26 : Các bảng tổng kết các kết quả tính toán:

- Đường dây: Đường dây Tổn thất công suất tác dụng ΔPL

Tổn thất công suất phản kháng ΔQ L

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

Tổng: ∑ΔPL = 3,868 MW ∑ΔQL = 4,385 MVAr ∑ΔQC = 33,954 MVAr

- Bảng tổn thất công suất trong trạm biến áp:

Trạm biến áp ΔPFe ΔQFe ΔPCu = ΔPB ΔQCu = ΔQB

Tổng: ∑ΔP Fe = 1,21 ∑ΔQ Fe = 1,889 ∑ΔP Cu = 0,177 ∑ΔQ Cu = 9,095

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

Phụ tải Điện 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

Ukt,ha = 1,05Udm,ha = 1,05x15,75 = 16,5 kV Điện áp phía hạ áp cho bởi: 110 6, 7

 U   Điện áp phía hạ áp: k

U ha U haquyvecao Độ lệch điện áp:% Độ lệch điện áp = 100% dmha dmha ha

Bảng kết quả công suất phát đi từ thanh cái cao áp của nguồn lên các đường dây có nối với nguồn: Đường dây Công suất tác dụng đầu đường dây P S

Công suất phản kháng đầu đường dây

Hệ số công suất của nguồn: cosφ = cos (arctg(

6 3 Tính toán tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực tiểu:

Bảng 27 : Tổng kết phụ tải , đường dây và máy biến áp (chỉ thay đổi giá trị phụ tải):

-Phụ tải (không tính tới bù công suất phản kháng tương ứng với mạng điện lúc phụ tải cực tiểu):

Tính điện áp và tổn thất công suất :

(Hình v ẽ m ạ ch đ i ệ n cho các ph ụ t ả i khác th ươ ng t ự đ o ạ n N-1 Do trong thi ế t k ế c ủ a ph ươ ng án 1 các ph ụ t ả i gi ố ng nhau v ề m ạ ch hình tia)

Hình 9 : Mạch đường dây để tính tình trạng làm việc lúc phụ tải cực tiểu

1/ Tổn thất công suất trong máy biến áp:

2/ Công suất cuối đường dây N-1:

3/ Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-1 sinh ra: ΔQ C1 = Y 1 ìU 2 dm ì ẵU2.10 -6 x 110 2 x1/2= 3,34 MVAr

4/ Công suất ở cuối tổng trở của đường dây N-1:

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

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

7/ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N-1 sinh ra: ΔQC1 = Y1ìU 2 dmì ẵ = 3,34 MVAr

8/ Công suất ở đầu đường dây N-1:

S’ 1 = 8,25 + j0,047 MVA (có từ quy trình tính ngược(6))

10/ Tổn thất điện áp trên đường dây N-1:

    với UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực tiểu

11/ Điện áp cuối đường dây N-1:

12/ Công suất qua tổng trở máy biến áp B1:

13/ Sụt áp qua tổng trở của máy biến áp B 1 :

14/ Điện áp phụ tải 1 qui đổi về phía cao áp:

3/ Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-2 sinh ra: ΔQ C2 = Y 2 ìU 2 dm ì ẵ = 2,977 MVAr

Với UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực tiểu

12/ Công suất qua tổng trở máy biến áp B 2 :

11/ Với U N là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực tiểu Điện áp cuối đường dây N-3:

SB3 = (p3 + jq3) + (ΔPB3 + jΔQB3) ,206 + j 3,677 MVA

13/ Sụt áp qua tổng trở của máy biến áp B3:

3/ Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-4 sinh ra: ΔQC4 = Y4ìU 2 dmì ẵ = 1,343 MVAr

7/ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N-4sinh ra: ΔQC4 = Y4ìU 2 dmì ẵ = 1,343 MVAr

    với U N là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực tiểu

SB4 = (p4 + jq4) + (ΔPB4 + jΔQB4) = 9,755 + j 5,76 MVA

2/ Công suất cuối đường dây N15:

SR5 = (p5 + jq5) + (ΔPB5 + jΔQB5) + (ΔPFe5 + jΔQFe5) ,65 + j5,116 MVA

4/ Công suất ở cuối tổng trở của đường dây N15:

6/ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N15:

8/ Công suất ở đầu đường dây N 1 5:

5/ Tổn thất công suất trên đường dây N 1 6:

7/ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N-6 sinh ra: ΔQ C6 = Y 6 ìU 2 dm ì ẵ = 2,838 MVAr

8/ Công suất ở đầu đường dây N16:

10 / Tổn thất điện áp trên đường dây N 1 6:

Với U N là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải cực tiểu

4/ Công suất ở cuối tổng trở của đường dây N-7

6/ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-7

8/ Công suất ở đầu đường dây N-7:S S7 = S’ 7 - jΔQ C7 = 11,623 - j 3,44 MVA

SB7 = (p7 + jq7) + (ΔPB7 + jΔQB7) = 11,206 + j 2,373 MVA

U’ 7 = U 7 – ΔU B7 = 106,57 kV bảng 28: Các bảng tổng kết các kết quả tính toán:

- Đường dây: Đường dây Tổn thất công suất tác dụng ΔPL

Tổn thất công suất phản kháng ΔQL

- Bảng kết quả điện áp lúc phụ tải cực tiểu:

Ukt,ha = 0,95Udm,ha = 0,95x15,75 = 14,96 kV Điện áp phía hạ áp cho bởi: 110 7,35

- Bảng kết quả công suất phát đi từ thanh cái cao áp của nguồn lên các đường dây có nối với nguồn: Đường dây Công suất tác dụng đầu đường dây P S

Công suất phản kháng đầu đường dây Q S

6.4 Tính toán tình trạng làm việc của mạng điện lúc sự cố:

6.4.1 Tính lại các giá trị bị thay đổi: bảng 29: Các giá trị điện trở, điện kháng, điện dung trên toàn đường dây :

Q (MVAr) 3,4 6,17 8,2 5,66 3,39 Đường dây: Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7

Dây dẫn(mm 2 ) AC-70 AC-120 1 lộ nên đã tính ở phần trước

AC-70 1 lộ nên đã tính ở phần trước

Tính điện áp và tổn thất công suất :

(Hình v ẽ m ạ ch đ i ệ n cho các ph ụ t ả i khác th ươ ng t ự đ o ạ n N-1 Do trong thi ế t k ế c ủ a ph ươ ng án 1 các ph ụ t ả i gi ố ng nhau v ề m ạ ch hình tia)

Hình 10 : Mạch đường dây để tính tình trạng làm việc lúc phụ tải sự cố

3/ Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-1 sinh ra: ΔQC1 = Y1ìU 2 dmì ẵ&1,5.10 -6 x 110 2 x1/2= 1,58 MVAr

Với R1 và X1 là 1 lộ = R,X của 2 lộ x2

S’ 1 = 10,497 + j 3,46 MVA (có từ quy trình ngược)

    với UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải sự cố

10 / Tổn thất điện áp trên đường dây N-2:

Với U N là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải sự cố

SR4 = (p4 + jq4) + (ΔPB4 + jΔQB4) +(ΔPFe4 + jΔQFe4) = 15,112 + j10,267 (MVA)

7/ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N-4sinh ra: ΔQC4 = Y4ìU 2 dmì ẵ = 0,633 MVAr

Với UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải sự cố

2/ Công suất cuối đường dây N16:

3/ Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N 1 6 sinh ra: ΔQC6 = Y6ìU 2 dmì ẵ = 1,33 MVAr

4/ Công suất ở cuối tổng trở của đường dây N16:

5/ Tổn thất công suất trên đường dây N 1 6:

6/ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N16:

7/ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây N16 sinh ra: ΔQ C6 = Y 6 ìU 2 dm ì ẵ = 1,33 MVAr

8/ Công suất ở đầu đường dây N 1 6:

9/ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N 1 6:

10/ Tổn thất điện áp trên đường dây N 1 6:

    với UN là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải sự cố

11/ Điện áp cuối đường dây N 1 6:

3/ Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N17 sinh ra: ΔQ C7 = Y 7 ìU 2 dm ì ẵ = 1,59 MVAr

4/ Công suất ở cuối tổng trở của đường dây N-7

6/ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-7

Với U N là điện áp nguồn trong tình trạng phụ tải sự cố

U’7 = U7 – ΔUB7 = 105,8 kV bảng 30: Các bảng tổng kết các kết quả tính toán

Tổn thất công suất tác dụng ΔPL

Tổn thất công suất phản kháng ΔQL

Tổng: ∑ΔPL = 5,386 MW ∑ΔQL = 6,667 MVAr ∑ΔQC = 13,396 MVAr

- Bảng kết quả điện áp lúc phụ tải có sự cố:

Ukt,ha = 1,1Udm,ha = 1,1x15,75 = 17,325 kV Điện áp phía hạ áp cho bởi: 110 6,34

Bảng kết quả công suất phát đi từ thanh cái cao áp của nguồn lên các đường dây có nối với nguồn: Đường dây Công suất tác dụng đầu đường dây PS

Công suất phản kháng đầu đường dây QS

Định dạng
Số trang	157
Dung lượng	1,58 MB