án mạng điện pptx

Kết cấu mạng điện bao gồm các đường dây trên không , đường dây cáp,trạm biến áp thiết bị đóng cắt…ở đây nội dung đề tài môn học là “thiết kế mạng điện khu vực cung cấp cho các hộ tiêu t

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng luôn đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy kinh tế phát triển

và là nhu cầu không thể thiếu cho đời sống sinh hoạt hằng ngày.vì vậy ngành điện được coi là ngành công ngiệp hàng đầu cần phải được phát triển trước các ngành công ngiệp khác, cho nên việc cung cấp điện đóng vai trò quan trọng.

Hệ thống điện là tập hợp các nhà máy điện trạm biến áp,trạm đóng cắt, hộ tiêu thụ Trong đó mạng điện có nhiệm vụ truyền tải điện năng và phân phối điện năng đến các hộ tiêu thụ Kết cấu mạng điện bao gồm các đường dây trên không , đường dây cáp,trạm biến áp thiết bị đóng cắt…ở đây nội dung đề tài môn học là

“thiết kế mạng điện khu vực cung cấp cho các hộ tiêu thụ từ thanh góp cao

áp của nhà máy điện”

Nội dung gồm 8 chương:

Chương I: Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống

Xác định sơ bộ lượng bù công suất phản kháng

Chương II: Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện,so sánh

các phương án về mặt kỹ thuật

Chương III: So sánh về mặt kinh tế các phương án đã thỏa mãn về mặt kỹ thuật

Phân tích và chọn phương án hợp lý nhất

Chương IV: Xác định số lượng và công suất các máy biến áp

Sơ đồ nối dây chi tiết

Chương V: Tính bù kỹ thuật

Chương VI: Tính phân bố chính xác công suất trong các chế độ.Kiểm tra lại

Sự cân bằng công suất phản kháng trong toàn mạng,nếu thiếu thì bù kỹ thuật

Chương VII: Tính điện áp các nút mạng điện ,chọn đầu phân áp cho

các máy biến áp giảm áp

Chương VIII: Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

Trong thời gian qua được sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần ngọc Do em đã hoàn thành đồ án.tuy nhiên trong đồ án không tránh khỏi một số thiếu sót.Rất mong được sự góp ý của các thầy để đồ án em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện

Lê Ngọc Luân

CHƯƠNG I:

ĐỊNH PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH CỦA CÁC NHÀ MÁY

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG

BÙ SƠ BỘ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

Công suất và tính chất của 6 hộ tiêu thụ điện cho ở bảng sau :

Cân bằng công suất sơ bộ trong hệ thống nhằm mục đích xem xét khả năng cungcấp của các nguồn cho các hộ tiêu thụ điện, trên cơ sở đó định ra phương thức vậnhành cho các nguồn trong hệ thống ở các trạng thái vận hành cực đại, cực tiểu và sự

cố dựa trên sự cân bằng từng khu vực Ở đây ta cân bằng cả công suất tác dụng vàcông suất phản kháng

1.Cân bằng công suất tác dụng:

Sự cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống được biễu diễn bằng biểu thức:

∑PF = m.∑Ppt + ∑∆Pmd + ∑Ptd + ∑Pdt Trong đó:

thống

- m : hệ số đồng thời của phụ tải Lấy m =1

- ∑Ppt : Tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hệ tiêu thụ

∑Ppt = P1+ P2+ P3+P4+P5+P6 = 31 + 24 + 21 + 23 + 22 + 30 = 151 [MW]

- ∑∆Pmđ: Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và MBA

∑∆Pmđ= (5÷10)% ∑P ptChọn : ∑∆Pmđ = 10%.∑P pt =0,1 151 = 15,1 [MW]

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

Vì chỉ tính từ thanh cái cao áp nên ∑Ptd = 0

- ∑Pdt : Tổng công suất dự trữ của hệ thống

∑Pdt= 10%∑P pt =15,1[MW]

- Như vậy ta có:

∑PF = 151+15,1+15,1 = 181,2[MW]

2.Cân bằng công suất phản kháng Q :

Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống biểu diễn bằng biểu thức:

- m : hệ số đồng thời của phụ tải phản kháng; m= 1

- ∑Qpt : Tổng công suất phản kháng cực đại do tải yêu cầu

3.Bù sơ bộ công suất phản kháng Q:

Trên cơ sở đó ta bù cho các hộ sau:

+ Ta bù cho hộ 2.(Hộ 2 ở xa nguồn và có Cosϕ bé nhất )

Giả sử sau khi bù, hệ số công suất của hộ số 2 là:

Cosϕ2 = 0,9 ⇒ tgϕ2 = 0,4843Vậy Qb2 = Q2 - P2.tgϕ2 = 21,12 -24.0,4843 = 9,497 [MVAR]

Dung lượng cần bù còn : 20,451 – 9,497 =10,954[MVAR]

Dung lượng cần bù còn lại : 10,954(MVAR) ta bù hết cho hộ 6

30

954 , 10 4 , 26 '

6

6 6

P

Q Q

Vậy hộ 5 được bù đến Cosϕ5’ = 0,89

Ta có bảng số liệu phụ tải trước và sau khi bù sơ bộ :

CHƯƠNG II:

DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN

SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT

I DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY :

Khi thiết kế một hệ thống điện, vấn đề đặt ra là phải lựa chọn phương án kết lưới tối

ưu, dựa trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật của phương án Việc so sánh các phương

án về kỹ thuật chủ yếu dựa trên các mặt sau:

- Đảm bảo tính an toàn cung cấp điện theo đúng yêu cầu của các hộ tiêu thuđiện

- Đảm bảo tổn thất điện áp lúc làm việc bình thường cũng như lúc sự cố nằmtrong giới hạn cho phép

- Đảm bảo sự phát nóng cho phép của dây dẫn, đảm bảo độ bền cơ học dâydẫn

Khi dự kiến các phương án nối dây của mạng điện ta dựa vào tính chất quan trọngcủa các hộ tiêu thụ điện (loại I, loại III):

+ Hộ loại 1 : Yêu cầu cung cấp điện liên tục do đó ta sử dụng đường dây kép hoặc mạng kín để cung cấp điện

+ Hộ loại 3 : Yêu cầu cung cấp điện thấp hơn do đó ta dùng đường dây đơn đểcung cấp điện

Khoảng cách từ nguồn - phụ tải ; phụ tải - phụ tải và phương thức vận hành cũngnhư công suất nhà máy

1 Xác định khoảng cách nguồn- phụ tải ; phụ tải - phụ tải :

2 Dự kiến các phương án nối dây:

Vì số lương phương án không nhiều nên ta không tính tổng mô men phụ tải đểloại sơ bộ, mà tiến hành so sánh các phương án về mặt kỹ thuật để chọn phương án tối

ưu

Phương án 1 Phương án 2

II SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT :

1.Nội dung so sánh các phương án về mặt kỹ thuật :

a/ Chọn cấp điện áp tải điện của mạng điện :

Việc chọn cấp điện áp tải điện rất quan trọng đối với mạng điện.Vì nó ảnh hưởngrất nhiều đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện

Trong thực tế tính toán để xác định trị số điện áp của mạng điện người ta thường

sử dụng 1 số công thức kinh nghiệm Ơ đây ta sử dụng công thức Still, công thức nàykhá chính xác với P < 60[MW], L < 250 [Km]

U = 4,34 L+16.P [KV]

Với L : chiều dài truyền tải [Km]

P : công suất truyền tải [MW]

b/Chọn tiết diện dây dẫn :

Mạng điện thiết kế là mạng điện khu vực, do đó tiết diện dây dẫn được chọn theo

Jk.tế Ta chọn loại dây AC

Với Tmax = 5100 h Tra bảng ta được Jk.tế = 1 A/mm2

Chọn tiết diện dây dẫn như sau :

- Đối với đường dây đơn :

kt dm

kt U J

S J

I F

3

max max =

=

- Đối với đường dây kép :

kt dm

S J

I F

3.2

2

max max =

=Ngoài ra với mạng điện 110 [KV] phải chọn tiết diện dây dẫn loại AC_70 trở lên

và mạng 220[KV] phải chọn tiết diện dây dẫn từ AC_240 trở lên để giảm tổn thấtvầng quang

c/Kiểm tra phát nóng dây dẫn lúc sự cố :

Kiểm tra theo điều kiện :

Iscmax < K.Icp Trong đó :

Iscmax : Dòng điện làm việc khi có sự cố lúc phụ tải lớn nhất

và tiết diện dây dẫn

% Trong đó :

P, Q, U : công suất tác dụng, công suất phản kháng, điện áp của đường dây

- Lúc làm việc bình thường ∆Umax% : là tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải

xa nhất lúc phụ tải cực đại điều kiện :

∆Ubtmax% ≤ 10 ÷15%

- Lúc sự cố nặng nề nhất :

Điều kiện : ∆Uscmax% ≤ 20 ÷ 25%

2.Tính toán kỹ thuật cho từng phương án:

1.Phương án 1:

a.Tính phân bố công suất:

- Nhánh A-1

1 1

- Nhánh A-6

5 6 6

Vì đây là mạng điện khu vực nên ta chọn điện áp vận hành110 [KV]

c.Chọn tiết diện dây dẫn :

- Nhánh A-1:

110.3.2

25,23

mm

=+

- Nhánh A-2:

110.3.2

62,11

242 2 3 2

mm

=+

- Nhánh A-3:

110.3

75,15

mm

=+

- Nhánh A-4:

110.3.2

25,17

232 2 3 2

mm

=+

- Nhánh A-6:

110.3.2

9,31

522 2 3 2

mm

=+

- Nhánh 5-6:

110.3

5,16

222 2 3 2

mm

=+

Nhánh U(kV) F(mm 2 ) Chọn dây Số

d â y

X Q R

43,0.25,2333,0.31

441,0.62,1146,0.24

43,0.25,1733,0.23

415,0.9,3121,0.52

%

7,77%

2,7%;

7,06%;

4,51%;

3,64%;

max

%ΔU

%ΔU

%,ΔU

%,ΔU

%,ΔU

%,ΔUmax

A 3

-A 2

A 1

A max

IM =2

110.3.2

10 3 1

S

=2

110.3.2

10.75,

38 3

= 203,38(A) <k.ICP=0,82.335 = 274,7(A)

- Khi đứt 1 dây lộ kép A2:

∆U msc % =2.4,51% =9,02 % Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =2

110.3.2

10 3 2

S

=2

110.3.2

10.67,

26 3

= 139,98 (A)<k.ICP=0,82.275 = 225,5(A)-

- Đối với dây A3:

Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =

110.3

10 3 3

S

=110.3

10.25,

26 3

= 137,78 (A)<k.ICp = 0,82.445 = 364,9(A)

- Khi đứt 1 dây lộ kép A4:

∆U msc % =2.2,7% =5,4 % Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =2

110.3.2

10 3 4

S

=2

110.3.2

10.75,

10 3 6

A S

= 2

110.3.2

10

61 3

=320,17 (A)<k.ICP = 0,82.445 = 364,9(A) Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn 56:

IM =

110.3

10 3 65

S

= 110.3

10.5,

;9,02%

;7,28%

max

%

ΔU

%ΔU

%,ΔU

%,ΔU

%,ΔU

A sc 2

-A sc 1

A sc sc

2.Phương án 2:

a.Tính phân bố công suất:

- Nhánh A-1

1 1

Vì đây là mạng điện khu vực nên ta chọn điện áp vận hành 110 [KV]

c.Chọn tiết diện dây dẫn :

- Nhánh A-1:

110.3.2

25,23

mm

=+

- Nhánh A-2:

110.3.2

62,11

242 2 3 2

mm

=+

- Nhánh A-3:

110.3

75,15

mm

=+

- Nhánh A-4:

110.3.2

25,17

232 2 3 2

mm

=+

- Nhánh A-5:

110.3

5,16

mm

=+

- Nhánh A-6:

110.32

45,15

mm

=+

Nhánh U(kV) F(mm 2 ) Chọn dây Số

d â y

X Q R

- Nhánh A1:

∆U mbt %= 43,5.100 3,64%

110.2

43,0.25,2333,0.31

441,0.62,1146,0.24

43,0.25,1733,0.23

+

- Nhánh A6:

∆U mbt %= 46,5.100 3,18%

110.2

43,0.45,1533,0.30

%

%4,98%,3,18 ,

7,06%,2,7%

4,51%,3,64%,

max

%ΔU

ΔU,

%ΔU

%,ΔU

%,ΔU

%,ΔU

%,ΔUmax

A 4

A 3

-A 2

A 1

A max

% 10

IM =2

110.3.2

10 3 1

S

=2

110.3.2

10.75,

38 3

= 203,38(A) <k.ICP=0,82.335 = 274,7(A)

- Khi đứt 1 dây lộ kép A2:

∆U msc % =2.4,51% =9,02 % Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =2

110.3.2

10 3 2

S

=2

110.3.2

10.67,

26 3

= 139,98 (A)<k.ICP=0,82.275 = 225,5(A)

- Đối với dây A3:

Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =

110.3

10 3 3

S

=

110.3

10.25,

26 3

= 137,78 (A)<k.ICp = 0,82.445 = 364,9(A)

- Khi đứt 1 dây lộ kép A4:

∆U msc % =2.2,7% =5,4 % Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =2

110.3.2

10 3 4

S

=2

110.3.2

10.75,

10 3 5

S

=

110.3

10.5,

27 3

=144,34(A)<k.ICP = 0,82.445 = 364,9(A)

∆U msc % =2.3,18% =6,36 %Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =2

110.3.2

10 3 6

S

= 2

110.3.2

10.74,

%

ΔU

;6,36%

5,4%

;9,02%

;7,28%

max

%

ΔU

%ΔU

%,ΔU

%,ΔU

%,ΔU

A sc 2

-A sc 1

A sc sc

% 20

Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn A1:

SA1=

2 1 12

2 2 2

12

A A

A A

l l l

l S l

l S

++

++

=(31 23,25)(4349,,55+4967,,55)+67(24,5 11,62)67,5

+ + +

c.Chọn tiết diện dây dẫn :

- Nhánh A-1:

110.3

84,2169,

mm

=+

- Nhánh A-2:

110.3

03,1331,

mm

=+

- Nhánh 12:

110.3

41,169,

mm

=+

- Nhánh A-3:

110.3

75,15

mm

=+

- Nhánh A-4:

110.3.2

25,17

232 2 3 2

mm

=+

- Nhánh A-5:

110.3

5,16

mm

=+

- Nhánh A-6:

110.32

45,15

mm

=+

Nhánh U(kV) F(mm 2 ) Chọn dây Số

d â y

A6 99,58 88,56 AC_95 2 0,33 0,43 335

d.Tính tổn thất điện áp và kiểm tra điệu kiện phát nóng của dây dẫn :

X Q R

43,0.25,1733,0.23

43,0.45,1533,0.30

%

3,18%

;4,98%

2,7%;

;7,06%

;5,63%

;,%

21,5max

%ΔU

%ΔU,

%ΔU

%,ΔU

%,ΔU

%,ΔU

%,ΔUmax

A 4

A 3

-A 2

A 1

A max

% 10

Sự cố đứt 1 lộ của đường dây kép thì ∆Usc = 2∆Ubt

Sự cố nặng nề nhất là đứt một mạch trong đường dây kín

- Mạch vòng kín A-1-2

Xét sự cố đứt nhánh A-1

SA−2SC =S•1+S•2 =31+23,25j+24+11,62j =55+34,87j(MVA)

•

S•2-1 =S•1 =31+j23,25(MVA)

9,73%

100.110

5,49)

441,0.25,230,46.(31

%

ΔUsc2 - 1 = + 2 =

%20

%54,24

%ΔU

100.110

5,49)

441,0.25,230,46.(315,67.0,415).87,40,21.(55

%ΔU

1 2 A sc

2 1

%ΔU

100.110

5,49)

441,0.25,230,46.(315,67.0,409).87,40,17.(55

%ΔU

1 2 A sc

2 1

%

ΔUscA − 2 − 1 = >20% nên ta phải tiếp tục tăng tiết diện dây

Ta nâng nhánh 1-2 lên dây A-C 95 với ro=0,33 , xo= 0,43

Ta tính được:

%45,21

%ΔU

100.110

5,49)

43,0.25,230,33.(315,67.0,409).87,40,17.(55

%ΔU

1 2 A sc

2 1

%

ΔUscA − 2 − 1 = >20% nên tiếp tục tăng tiết diện ta tăng dây nhánh 1-2 lên

AC 150 với ro= 0,21 và xo= 0,415tính được:

%78,19

%ΔU

100.110

5,49)

415,0.25,230,21.(315,67.0,409).87,40,17.(55

%ΔU

1 2 A sc

2 1

Thỏa mãn với yêu cầu

Vậy sau khi chọn lại dây dẫn có sự thay đổi là :

Nhánh A-2 có tiết diện là AC-185 với ro=0,17 ; xo= 0,409

Nhánh 1-2 có tiết diện là AC-150 với ro=0.21 ;xo= 0,415

- Xét sự cố đứt nhánh A-2

(MVA)87

,34552S1S

SA − 1 = • +• = + j

•

(MVA)j11,62

242S

S•1 - 2 = • = +

%03,4.100110

0,415)49,5

62,110,21.(24

%

ΔUsc1 − 2 = + 2 =

%52,12

%ΔU

.100110

0,415)49,5

62,110,21.(245,43.0,409).87,40,17.(55

%ΔU

2 1 A sc

2 2

1 A

sc

=

⇒

++

IM = 341,79(A)

110.3.1

10.12,65U

3

n

SI

3

dm

1 A 1sc

5,12106U3

n

SI

3

dm

2 A 2sc

10.75,38U

3

n

SI

3

dm

2sc 1 2sc

−

IM <kIcp = 0,82 445 = 364,9 (A)

- Đối với dây A3:

Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =

110.3

10 3 3

S

=110.3

10.25,

26 3

= 137,78 (A)<k.ICp = 0,82.445 = 364,9(A)

- Khi đứt 1 dây lộ kép A4:

∆U msc % =2.2,7% =5,4 % Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =2

110.3.2

10 3 4

S

=2

110.3.2

10.75,

10 3 5

S

= 110.3

10.5,

27 3

=144,34(A)<k.ICP = 0,82.445 = 364,9(A)

- Khi đứt 1 dây lộ kép A6:

∆U msc % =2.3,18% =6,36 %Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn :

IM =2

110.3.2

10 3 6

S

= 2

110.3.2

10.74,

%ΔU

;6,36%

5,4%

; 19,78%

;12,52%

max

%

ΔU

%ΔU

%,ΔU

;

%ΔU

%,ΔU

A sc 1

2 A sc 2

1 A sc sc

Ta có bảng số liệu sau khi nâng dây là:

d â y

Phí tổn tính toán hằng năm được tính theo biểu thức

Z = (avh + atc).K + A.C

Trong đó:

K: Vốn đầu tư của mạng điện Do yêu cầu không cần tính toán chi tiết mà chỉtính vốn đầu tư xây dựng đường dây Đường dây kép lấy bằng 1,6 lần đường dâyđơn

L : chiều dài đường dây

hồi Đối với các mạng điện dùng cột bê tông lấy avh = 0,04

atc: Hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ lấy Ttc = 8 năm

125,08

11

atc = = =

tc T

A: Tổn thất điện năng hàng năm

2 2

R U

Q P P

A= ∑∆ = ∑ + 

Với R :điện trở của dây dẫn

Với: τ: Thời gian tổn thất công suất lớn nhất

∑∆P: Tổng tổn thất công suất tác dụng cực đại của mạng trong năm

Có thể xác định τ của mạng điện như sau :

τ = (0,124 + Tmax 10-4 )2.8760 (h)

Theo giả thiết : Tmax =5100 (h) nên:

τ = (0,124 + 5100.10-4 )2.8760 = 3521 (h)

+ C : Giá thành 1 KWh điện năng tổn thất: C = 600 đ/KWh

+ Tính khối lượng kim loại màu sử dụng của các phương án :

- Đối với đường dây đơn : M = 3Σm0.L (Kg)

- Đối với đường dây kép : M = 6Σm0.L (Kg)

với m0 : Trọng lượng tính toán cho 1km đường dây

L : chiều dài đường dây

Theo phụ lục giá tiền 1 km đường dây AC ở điện áp 110 KV và khối lượngkim loại màu ta có :

Sau đây ta tính toán cụ thể chỉ tiêu kinh tế cho từng phương án.

I - PHƯƠNG ÁN 1.

1 Vốn đầu tư của mạng điện.

Đường dây Số lộ Mác dây Chiều dài (km) K0(106.đ/km) K(106.đ)

U n

75,382

67,262

75,282

5,272

612

4 Tổng khối lượng kim loại màu sử dụng:

1 Vốn đầu tư của mạng điện.

2.Tính tổn thất điện năng :

-Nhánh A-1:

)(89,05,43.33,0.110.2

75,382

67,262

75,282

2

∆

-Nhánh A-5:

.0,21.52,5 0,69( )

110

5,272

74,332

4 Tổng khối lượng kim loại màu sử dụng:

Đường dây Số lộ Mác dây Chiều dài (km) m0(kg/km) M(kg)

III - PHƯƠNG ÁN 3.

1 Vốn đầu tư của mạng điện.

31,392

84,252

2,22

25,262

2

∆

75,282

5,272

74,332

4 Tổng khối lượng kim loại màu sử dụng:

Qua bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của phương án Ta thấy phương

án 2 có chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tối ưu nhất nên ta chọn phương án 2 làm phương ánthiết kế

CHƯƠNG IV:

CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT VÀ MÁY BIẾN ÁP

Trạm biến áp là nơi biến đổi năng lượng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác

có cùng tần số, đó là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống điện

1.Yêu cầu đối với việc chọn máy biến áp :

Công suất,số lượng và phương thức vận hành của MBA có ảnh hưởng rất lớn đếncác chỉ tiêu kinh tế , kỹ thuật của toàn hệ thống

Khi chọn MBA cho mạng cần chú ý các điều kiện sau :

• Về kiểu MBA :

+Nên chọn MBA ba pha Bởi vì , dùng tổ MBA một pha sẽ làm tăng vốn đầu

tư , tăng diện tích lắp đặt , thao tác vận hành phức tạp

+Ở đây, hệ thống chỉ có hai cấp điện áp cao/ hạ là 110/10kV nên chọn MBA bapha hai dây quấn

+Đối với loại tải có yêu cầu có chất lượng điện áp bình thường (hộ loại ba) tadùng MBA thường , còn đối với các hộ yêu cầu chất lượng điện áp cao (hộ loại một )

ta có thể chọn MBA điều áp dưới tải nếu MBA thường không thoả mãn yêu cầu Tuynhiên do giá thành MBA điều áp dưới tải đắt gắp 1,4 lần so với MBA thường nên chỉdùng khi thật cần thiết

•Về số lượng MBA trong một trạm giảm áp :

Tuỳ thuộc yêu cầu cung cấp diện cho phụ tải

+Phụ tải thuộc hộ loại I : mỗi trạm nên dùng 2 MBA trở lên

+Phụ tải thuộc hộ loại III : mỗi trạm nên 1 MBA

•Về công suất của MBA :

+Phải bảo đảm cung cấp điện trong tình trạng làm việc bình thường(ứng với phụtải cực đại) khi tất cả các MBA làm việc

+Ở trạm có hơn hai MBA , khi có một MBA bất kỳ nghỉ , tấc cả các MBA cònlại với khả năng quá tải sự cố cho phép ( cho phép quá tải 40% trong 05 ngày với mộtngày đêm không quá 6 giờ) phải bảo đảm tải đủ công suất yêu cầu

+Ở đây ta dùng loại MBA đã được nhiệt đới hoá nên không cần điều chỉnh côngsuất định mức theo nhiệt độ

Do đó điều kiện để chọn công suất định mức của MBA là :

+Hộ loại I : Sđm≥ Sptmax/1,4

+Hộ loại III : Sđm≥ Sptmax

• Để việc vận hành hệ thống được tốt thì phải tính giá trị Sgh :

Sgh =Sđm Pn

Po n

MBA làm việc trong điều kiện bình thường:

Spt1min = 0,5 Spt1max =0,5.33,85= 19,38[MVA]

Chọn 2 máy biến áp điều áp dưới tải với công suất máy theo điều kiện :

MBA làm việc trong điều kiện bị sự cố:

][68,274,1

75,384

,1

max 1

N dmBA

P

P S

∆

∆

=

 Vậy khi phụ tải cực tiểu cho phép vận hành 1 máy biến áp

b Chọn máy biến áp cho trạm hạ áp phụ tải 2 (hộ loạiI)

Ta có: Spt2max = 26,67[MVA]

MBA làm việc trong điều kiện bình thường:

Spt2min = 0,5 Spt2max =0,5.26,67= 13,34 [MVA]

Chọn 2 máy biến áp điều áp dưới tải với công suất máy theo điều kiện :

MBA làm việc trong điều kiện bị sự cố:

][05,194,1

67,264

,1

max 2

N dmBA

P

P S

∆

∆

=

 Vậy khi phụ tải cực tiểu cho phép vận hành 1 máy biến áp

c Chọn máy biến áp cho trạm hạ áp phụ tải 3 (hộ loại III)

Ta có: Spt3max = 26,25[MVA]

Chọn MBA thường có công suất : SđmBA≥ Spt3max = 26,25(MVA)

Chọn máy biến áp loại: 40MVA

d Chọn máy biến áp cho trạm hạ áp phụ tải 4 (hộ loại I)

Ta có: Spt4max = 28,75[MVA]

Spt 4min = 0,5 Spt4max = 0,5.28,75 =14,38 [MVA]

Chọn 2 máy biến áp điều áp dưới tải với công suất mỗi máy theo điều kiện :

][54,204,1

75,284

,1

N dmBA

P

P S

∆

∆

=

 Vậy khi phụ tải cực tiểu cho phép vận hành 1 máy biến áp

e Chọn máy biến áp cho trạm hạ áp phụ tải 5 (hộ loại III)

Ta có: Spt5max = 27,5[MVA]

Chọn MBA thường có công suất : SđmBA≥ Spt5max = 27,5(MVA)

Chọn máy biến áp loại: 40MVA

f Chọn máy biến áp cho trạm hạ áp phụ tải 6 (hộ loại I)

Ta có: Spt6max = 33,74 [MVA]

Spt 6min = 0,5 Spt6max = 0,5.33,74=16,87 [MVA]

Chọn 2 máy biến áp điều áp dưới tải với công suất mỗi máy theo điều kiện :

][1,244,1

74,334

,1

max 6

N dmBA

P

P S

∆

∆

=

 Vậy khi phụ tải cực tiểu cho phép vận hành 1 máy biến áp

* Xác định các thông số của máy biến áp:

Ta có các thông số của máy biến áp đã chọn như sau:

∆

=

dm

dm n B

S

U P

100

% 2

dm

dm n B

S

U U

Tổn thất công suất phản kháng trong sắt của một máy biến áp(tổn thất công suất phản kháng không tải) :

310.100

% đm

o o

S I

Q =

Trong đó : ∆PN [kW]; Uđm [kV];Sđm [MVA].Và các thông số của máy biến áp quy về cao áp với : Uđm = 115 [KV]

Các thông số tương đương của các trạm biến áp :

Uc(kV)

XB[Ω]

TÍNH BÙ KINH TẾ MẠNG ĐIỆN

- Để giảm công suất phản kháng truyền tải trên đường đây, giảm bớt tổn thất điệnnăng cho mạng điện ta tiến hành bù công suất phản kháng tại hộ tiêu thụ

- Thích hợp và đơn giản ta dùng tụ bù Việc lắp đặt tụ bù cần một chi phí xây lắp

và tiêu hao một lượng điện năng nhất định Do đó ta cần phải tính toán sao cho việclắp đặt tụ bù là kinh tế nhất

- Cách chung là tại phía hạ áp của hộ tiêu thụ điện ta đặt công suất phản khángcần bù Qb làm ẩn số và lập biểu thức tính toán phí tổn mạng điện do có đặt thiết bị bù.Sau đó lấy đạo hàm riêng của phí tổn tính theo từng công suất bù của mỗi trạm và cho

tìm

- Khi lập biểu thức của chi phí tính toán ta quy ước như sau:

+ Không xét đến lượng công suất bù sơ bộ

+ Không xét đến tổn thất công suất sắt DPFe của máy biến áp vì nó ảnh hưởngrất ít đến trị số Qb cần tìm

+ Không xét đến thành phần tổn thất DP trong mạch do truyền tải P gây ra

ra

+ Ngoài điện trở đường dây phải xét đến RB của máy biến áp

+ Chỉ cần viết và giải phương trình cho từng nhánh độc lập của mạng điện

I.TÍNH TOÁN TỔNG QUÁT :

Biểu thức chi phí tính toán mạng điện do việc lắp đặt thiết bị bù như sau:

Z = Z1 + Z2 + Z3Trong đó:

- Z1 : phí tổn hàng năm do đầu tư thiết bị bù

Z1 = (aVh + atc).K0.Qb

+ aVh : hệ số vận hành thiết bị bu, lấy aVh = 0,1

+ atc : hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ, lấy atc = 0,125

+ Ko:giá tiền cho một đơn thiết bị bù Với tụ điện lấy

K0 = 200.106đ/MVARVậy : Z1 = 0,225.200.106.Qb = 45.106 Qb

- Z2 : Phí tổn tổn thất điện năng do việc lắp đặt thiết bị bù

Z2 = C.t.P.Qb

+ DP : tổn thất tương đối trong thiết bị bù

Với tụ điện : P = 0,005 MW/MVAr + t : thời gian tụ điện làm việc trong 1 năm Vì ta có điều chỉnh dung lượng bùtheo sự biến đổi của phụ tải nên ta lấy t = Tmax = 5100 h

A B1

Q1AC_95 x 2

RB1

+ U : điện áp định mức của đường dây (U=110KV)

+ R : điện trở của đường dây và máy biến áp quy về bên cao áp

+ t : thời gian tổn thất lớn nhất sau khi bù t = 3521(h)

U

Q Q R

U

Q Q

Z 0,6.10 3521 b 2112,6.10 2b

2 6

2

2 6

Ta tính được Qb

- Nếu giải phương trình có Qb < 0 thì có nghĩa là về mặt kinh tế hộ đó không cần bù.Các phương trình trên đều viết dưới dạng mạng hở có 1 phụ tải

II - TÍNH TOÁN CỤ THỂ:

1.Bù kinh tế cho nhánh A1:

a.Sơ đồ nối dây:

Q

b

b 15,3.10 2112,6.10

10

2 1 1 6 1

6 1

1−

= 0

)(

363,189,7.6,2112.2

110.3,6025

,23.6,2112.2

3,

0 1

A B2

Q2AC_70 x 2

RB2

Ta có : Qb1 =Q1 - P1tgϕ’

tgϕ' =

1

1 1

23 −

=0,706 →cosϕ'=0,82

Vậy sau khi bù : cosϕ'=0,82

2.Bù kinh tế cho nhánh A2:

a.Sơ đồ nối dây:

Q

b

b 15,3.10 2112,6.10

10

2 2 2 6 2

6 2

2−

= 0

)(

862,10835,16.6,2112.2

110.3,6012

,21.6,2112.2

3,

21 −

=0,427 →cosϕ'=0,92

Vậy sau khi bù : cosϕ'=0,92

3.Bù kinh tế cho nhánh A3:

0 2

R3

Q3-QB3

RB3

A

B3

Q3AC_150

a.Sơ dồ nối dây:

Q

b

b 15,3.10 2112,6.10

10

2 3 3 6 3

6 3

=Đạo hàm Z theo Qb :

3 −

= 0

)(

049,68,17.6,2112.2

110.3,6075

,15.6,2112.2

3,

15 −

=0,462 →cosϕ'=0,91

Vậy sau khi bù : cosϕ'=0,91

4.Bù kinh tế cho nhánh A4:

a.Sơ đồ nối dây: