Giả thiết tất cả các phụ tải đều hoạt động hết công suất , thì tổng công suất Nh vậy ở chế độ bình thờng khi mà tất cả các tổ máy hoạt động thì lợng côngsuất của 2 NM cung cấp cho phụ tả
Trang 1phÇn thø nhÊt thiÕt kÕ líi ®iÖn khu vùc
3.Nh÷ng sè liÖu vÒ phô t¶i:
§îc biÓu diÔn nh b¶ng sau
Ta cã c¸c nhËn xÐt nh sau :
44,72
Trang 2Hệ thống đợc thiết kế gồm hai nhà máy, nhà máy loại nhiệt điện, cung cấp cho 9phụ tải
Đa số các phụ tải đều nằm ở giữa và lân cận hai nhà máy, đây là một điều kiện rấtthuận lợi để đề ra các phơng án nối dây, kết hợp với việc cung cấp điện cho các hộphụ tải và nối liên lạc giữa hai nhà máy thành một hệ thống điện
Để đảm bảo cung cấp điện ta phải chú ý đến các hộ phụ tải, tính chất của các hộtiêu thụ điện để có phơng thức cung cấp điện nhằm đáp ứng đợc yêu cầu của các hộdùng điện
Theo nh sơ đồ bố trí vị trí các phụ tải và vị trí của các nhà máy điện ta thấy rằng:Phụ tải xa nguồn nhất đó là phụ tải 5&7 với khoảng cách tới nguồn là hơn100km, còn phụ tải gần nguồn nhất là phụ tải 1 với khoảng cách tới nguồn I là53,85km , và phụ tải 9 với khoảng cách tới nguồn II là 50,99km
Các hộ phụ tải 1, 2, 5, 6,7 ở gần nhà máy điện I, nên phơng án nối dây xu hớng
do nhà máy nhiệt điện 1 cung cấp
Các hộ phụ tải còn lại ở gần nhà máy nhiệt điện II nên phơng án nối dây chủyếu do nhà máy này cung cấp
Nhà máy nhiệt điện I gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là 50MW, tổng côngsuất lắp đặt của nhà máy I là 200MW Nhà máy nhiệt điện II gồm 3 tổ máy, công suấtmỗi tổ máy là 50MW, tổng công suất lắp đặt của nhà máy II là 150MW
Nhà máy I chủ yếu cung cấp cho các hộ phụ tải 1, 2, 5 , 6 , 7 với tổng công suất khiphụ tải max là 132MW Còn nhà máy II cung cấp chủ yếu cho các hộ phụ tải 6, 7, 8 ,
9 với tổng công suất khi phụ tải cực đại là 114MW
Giả thiết tất cả các phụ tải đều hoạt động hết công suất , thì tổng công suất
Nh vậy ở chế độ bình thờng khi mà tất cả các tổ máy hoạt động thì lợng côngsuất của 2 NM cung cấp cho phụ tải là thoả mãn
Do yêu cầu của ĐTC là tất cả các phụ tải đều phải đợc cấp điện từ 2 nguồnnên ta dùng đờng dây 2 mạch
Tóm lại khi ta thiết kế mạng điện này ta cần chú ý các điều kiện sau:
Phân tích và dự báo phụ tải phải chính xác
Đảm bảo cho nhà máy vận hành với công suất tối thiểu và ở chế độ cực đạithì phải thoả mãn nhu cầu của phụ tải
Đảm bảo đợc các điều kiện về khí tợng, thuỷ văn, địa chất, địa hình, giaothông vận tải
Đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải
Dựa vào khả năng cung cấp điện của các nhà máy và yêu cầu của các phụ tải
ta định chế độ vận hành cho các nhà máy điện sao cho kinh tế nhất và đảm bảo ổn
định cho hệ thống
1.2 Chọn cấp điện áp định mức của lới
Ta chỉ tính điện áp trên nhánh mà khoảng cách từ phụ tải đến NMĐ gần nhất:
Ta có công suất và khoảng cách từ phụ tải đến nguồn gần nhất cho trong bảng sau:
Trang 3Để xác định cấp điện áp cho hệ thống, theo kinh nghiệm thiết kế đã đ a ra đợccông thức:
U=4,34. √ L+16 P
Trong đó:
L: khoảng cách truyền tải (km)
P: công suất truyền tải trên đờng dây (MW)
Đối với từng phụ tải ta có :
Trang 4Yêu cầu của độ tin cậy là tất cả các phụ tải đều đợc cấp điện từ 2 nguồn nên ta sửdụng đờng dây 2 mạch
Ta chọn dây nhôm lõi thép làm dây truyền tải do đảm bảo đợc khả năng dẫn điện, độ bền cơ học cao và đảm bảo đợc kinh tế
Vì mạng điện có điện áp định mức sơ bộ là 110kV nên ta chọn cột bê tông cốt thép là hợp lý nhất.
Trang 5CHƯƠNG 2 :
Cân bằng sơ bộ công suất Tính bù cỡng bức công suất phản kháng
Để hệ thống điện làm việc ổn định đảm bảo cung cấp điện cho các hộ phụ tải
điện thì nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng P và công suất phảnkháng Q cho các hộ phụ tải, tức là ở mỗi thời điểm nào đó phải luôn luôn tồn tại sựcân bằng giữa công suất phát và công suất tiêu thụ của các hộ phụ tải và công suất tiêután trên các phần tử của hệ thống Mục đích của phần này là ta tính toán xem nguồnphát có đáp ứng đủ công suất tác dụng và công suất phản kháng cho các hộ phụ tảikhông? Từ đó định ra phơng thức vận hành cho nhà máy cũng nh lới điện nhằm đảmbảo cung cấp điện cũng nh chất lợng điện năng tức là bảo đảm tần số và điện áp luônluôn ổn định trong giới hạn cho phép
2.1 Cân bằng công suất tác dụng:
Cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng thực hiện cho chế dộmax Tổng công suât có thể phát của 2 NMĐ phải bằng hoặc lớn hơn công suất yêucầu Nếu công suất tác dụng của nguồn điện nhỏ hơn yêu cầu của phụ tải thì tần số sẽgiảm Cân bằng công suất tác dụng sẽ có tính chất toàn hệ thống, tần số ở mọi nơitrong hệ thống điện luôn nh nhau
ΣPFPyc = m.ΣPpt+ΣΔPPmd+ ΣΣPtd+ ΣΣPdtr
Trong đó:
m : là hệ số đồng thời, trong đồ án này lấy m=1
ΣPpt: là tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ
Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ Σ ΣΣPtd= Σ8%ΣPF
suất của tổ máy phát lớn nhất
Trang 6Vậy hai nhà máy cung cấp đủ công suất tác dụng cho các hộ phụ tải khi vận hành
ở chế độ cực đại và khi sửa chữa một tổ máy nào đó thì hệ thống vẫn đủ công suấtcung cấp cho phụ tải
2.2 Cân bằng công suất phản kháng:
Nếu công suất phản kháng phát nhỏ hơn yêu cầu thì điện áp giảm và ngợc lại.Khác với công suất tác dụng, cân bằng công suất phản kháng vừa có tính chất hệthống vừa có tính chất địa phơng, có nghĩa là chỗ này của hệ thống có thể đủ nhng chỗkhác của hệ thống lại thiếu công suất phản kháng
Tổng công suất phản kháng có thể phát của 2 NMĐ phải bằng hoặc lớn hơn côngsuất phản kháng yêu cầu
ΣQF Qyc= ΣΣQpt+ΣΔPQB+ΣΔPQL- ΣΣΔPQC+ ΣΣQtd+ ΣΣQdtr
Trong đó:
ΣQpt: là tổng công suất phản kháng cực đại của các phụ tải
đối với bớc tính sơ bộ và với mạng điện có điện áp 110kV, ta coi:
suất phản kháng của tổ máy lớn nhất trong hệ thống
Trang 7Tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¸y biÕn ¸p:
Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tù dïng cña c¸c nhµ m¸y:
ΣQtd= ΣΣPtd.tgφtd=21 MVAr
Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng dù tr÷ cña toµn hÖ thèng:
Σ Σ Σ ΣΣQdtr=QFmax=PFmax.tgφF=30,987 MVArTæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cÇn bï lµ:
Theo nguyªn t¾c ta bï cho hé ë xa, cosφ thÊp, phô t¶i lín Ta nhËn thÊy phô t¶i 5
& 7 cã c«ng suÊt lín nh nhau, ta bï cho hé 7 tríc Gi¶ thiÕt ta bï hÕt cho hé 7 mét îng Qb = 16,474
Trang 8CHƯƠNG 3 :
Thành lập các phơng án lới đIện Tính toán kỹ thuật các phơng án
3.1.Dự kiến phơng thức vận hành cho 2 nhà máy.
Việc quyết định phơng thức huy động nguồn trong toàn hệ thống cũng nh việc xác
định trình tự vận hành của từng nhà máy điện là phải chính xác và hợp lý, chặt chẽ vềkinh tế kỹ thuật Đối với nhà máy điện đang xét là nhà máy nhiệt điện nên phụ tảikinh tế của nó là (0,6-0,85) phụ tải định mức, ở đây ta chọn Pkt=80%Pđm
1.Khi phụ tải cực đại:
Nếu cha tính đến công suất dự trữ thì tổng công suất yêu cầu của hệ thống là:
Ptd2= ΣΣPtd-Ptd1= Σ28-15 = 13 MWCông suất nhà máy II phát lên lới là:
Pvh2=PF2-Ptd2=130,3-13=117,3 MW Vậy trong chế độ phụ tải cực đại thì ta có phơng thức vận hành cho hai nhà máylà:
Nhà máy I phát công suất 160 MW, có 4 tổ máy vận hành
Nhà máy II phát công suất 130,3 MW, có 3 tổ máy vận hành
2.Khi phụ tải cực tiểu:
Cũng theo nguyên tắc nh trên để phân bố công suất cho hai nhà máy, để sao cho
đạt đợc yêu cầu tối thiểu về kĩ thuật và kinh tế
Trang 9Giả thiết cho 2 tổ máy nghỉ, công suất phát của NM I trong chế độ phụ tải cựctiểu là:
Công suất nhà máy I phát lên lới là:
Pvh1= PF 1− Ptd 1=80%.Pdm1 min−8%.(80% Pdm 1min+ ∑ ΔPPmd)=72,6 MW
Công suất nhà máy II phải đảm nhận là:
Công suất tự dùng của nhà máy II là:
Ptd2= ΣΣPtdmin-Ptd1 =14-7,4=6,6 MWCông suất nhà máy II phát lên lới là:
Pvh2=PF2-Ptd2=58,5MWVậy trong chế độ phụ tải cực tiểu thì ta có phơng thức vận hành cho hai nhà máylà:
Nhà máy I phát công suất 80 MW, có 2 tổ máy vận hành
Nhà máy II phát công suất 65,14 MW, có 2 tổ máy vận hành
3.Trờng hợp sự cố:
Ta có công suất của các tổ máy của 2 NM là nh nhau, do NM I có tổng công suấtphát lớn hơn nên khi sự cố 1 tổ máy bên NM I sẽ ảnh hởng hơn so với sự cố I tổ máybên NM II Ta cần tìm ra phơng thức vận hành hợp lý cho cả hai nhà máy
giả sử nhà máy I có một tổ máy bị sự cố, khi đó ta có:
Tổng công suất yêu cầu của hệ thống là:
Pvh2=PF2-Ptd2=140,3-14=126,3 MWVậy trong chế độ sự cố thì ta có phơng thức vận hành cho hai nhà máy là:
Nhà máy I phát công suất 150 MW, có 3 tổ máy vận hành
Nhà máy II phát công suất 140,3MW, có 3 tổ máy vận hành
Bảng tổng kết phơng thức vận hành cho cả hai nhà máy:
Trang 101 Nguyên tắc chung thành lập các phơng án lới điện :
độc lập Để đảm bảo liên lạc chắc chắn giữa 2 NMĐ , đờng dây liên lạc là 2
lộ song song
tải bằng đờng dây gần nhất , có hớng từ nguồn đến phụ tải
nên ta sẽ lấy pt5 làm điểm phân chia công suất Nhng ta vẫn phải xét cả trờng hợp lấy pt7 làm điểm phân chia công suất
82,46 km
56,57 km 42,43 km
53,85 km 50,99 km
Trang 11 Ph¬ng ¸n 2
1 60,83 km
2
4
3 42,43 km
8
70,71 km
Trang 12 Ph¬ng ¸n 3
Ph¬ng ¸n 4
1 60,83 km
56,57 km 82,46 km
3
4 2
5
7
6 67,08 km 85,44 km
101,98 km
ND1 53,85 km
60,83 km 1
53,85 km
Trang 13 Ph¬ng ¸n 5
Ph¬ng ¸n 6
8 53,85 km 9
5
7
6 67,08 km 85,44 km
101,98 km
ND1 53,85 km
60,83 km 1
70,71 km
70,71 km
8 53,85 km 9
5
7
6 67,08 km 85,44 km
101,98 km
ND1 53,85 km
100 km 1
Trang 14104,4 km
3
4 2
5
7
6 67,08 km 85,44 km
101,98 km
ND1 53,85 km
60,83 km 1
53,85 km
70,71 km
1 60,83 km
8
70,71 km
Trang 151 Chọn tiết diện dây dẫn:
Đối với mạng điện khu vực , các tiết diện dây dẫn đợc chọn theo mật độ kinh tếcủa dòng điện:
5
7
6
67,08 km 85,44 km
Trang 16Trong đó :
Imax : Dòng điện chạy trên đờng dây trong chế độ phụ tải cực đại , A
Jkt : mật độ kinh tế của dòng điện , A/mm2 Với dây AC ,Tmax = 5500h , tra bảng ta có Jkt=1A/mm2
Dòng điện chạy trên đờng dây trong các chế độ phụ tải đợc xác định theo công
Smax : công suất chạy trên đờng dây khi phụ tải cực đại
Tuy nhiên để đảm bảo đờng dây vận hành bình thờng sau sự cố ta phải có điều kiện sau: IscIcp
Trong đó:
Isc: Dòng điện chạy trên đờng dây trong chế độ sự cố
Icp: Dòng điện làm việc cho phép lâu dài của dây dẫn
2 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện:
Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ đợc đặc trng bằng tần số của dòng điện và
độ lệch điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện Khi thiết kế các mạng
điện thờng giả thiết rằng hệ thống hoặc các nguồn cung cấp có đủ công suất tác dụng
để cung cấp cho các phụ tải Do đó không xét đến những vấn đề duy trì tần số Vì vậy chỉ tiêu chất lợng của điện năng là giá trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với
điện áp định mức ở mạng điện thứ cấp
Khi tính sơ bộ các mức điện áp trong các trạm hạ áp , trong chế độ phụ tải cực đại
ta cho phép các tổn thất điện áp lớn nhất không vợt quá 10-15% trong chế độ làm việcbình thờng và trong chế độ sau sự cố các tổn thất điện áp không vợt quá 15-20%:
Pi,Qi :Công suất chạy trên đờng dây thứ i
Ri,Xi :Điện trở và điện kháng của đờng dây thứ i
Đối với đờng dây 2 mạch , nếu ngừng 1 mạch thì tổn thất trên đờng dây còn lại bằng: Ui sc = 2.Ui bt
Với đờng dây liên thông nối 2 phụ tải ,khi sự cố ta có: Usc2 = 2Ui + U2
Với đờng dây liên lạc tính cho 2 trờng hợp:
- Sự cố đứt 1 đờng dây
- Sự cố 1 tổ máy lớn nhất
Trang 17Sau khi tÝnh c¸c trêng hîp riªng , ta chän gi¸ trÞ max cña chóng lµ tæn thÊt ®iÖn ¸p cña ph¬ng ¸n:
Umax sc = max{Ui sc}
PktI – Ptd = PvhI : c«ng suÊt cña nhµ m¸y 1 ph¸t lªn thanh gãp cao ¸p
PNI : tæng c«ng suÊt cña c¸c phô t¶i nèi víi NM I
ND2 ND1
50,99 km
53,85 km
42,43 km
56,57 km 82,46 km
85,44 km
67,08 km 101,98 km 60,83 km
53,85 km
Trang 182 Chọn tiết diện dây dẫn:
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây I5 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
Do là đờng dây nối 2 NMĐ nên ta kiểm tra 2 trờng hợp sự cố :
1 Đứt 1 đờng dây liên lạc
2 sự cố 1 tổ máy
Xét trờng hợp đứt 1 đờng dây liên lạc : Isc = 2II5 = 2.93,47 = 187A
Nh vậy :
Isc Icp
Khi ngừng 1 tổ máy phát của NMI , thì các máy phát còn lại sẽ phát 100% công suất ,
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây II5 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
Trang 19Do là đờng dây nối 2 NMĐ nên ta kiểm tra 2 trờng hợp sự cố :
1 Đứt 1 đờng dây liên lạc
2 sự cố 1 tổ máy
Xét trờng hợp đứt 1 đờng dây liên lạc : Isc = 2III5 = 2.20 = 40A
Nh vậy :
Isc Icp
Khi ngừng 1 tổ máy phát của NMI ta có :
SII5SC = SI5sc + S5 =66,8+ j30,1MVA
III 5 sc= √ 66,82+30,12
2 √ 3.110 10
3=192 ,3 A≤Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây I1 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
II 1= √ 472+29,132
2 √ 3.110 10
3=145 ,1 A
Do Jkt = 1 nên FI1 = 145,1
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.II1 = 290,2 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây II4 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
III 4= √ 472+29,132
2 √ 3.110 10
3=145,1 A
Do Jkt = 1 nên FI1 = 145,1
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.III4 = 290,2 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây II9 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
Trang 20III 9= √ 582+35 , 942
2 √ 3.110 10
3=179 A
Do Jkt = 1 nên FI1 = 179
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.III9 = 358 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây 12 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
I12= √ 182+ 11,1552
2 √ 3.110 10
3=55,57 A
Do Jkt = 1 nên FI1 = 55,57
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.I12 = 111,14 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây 34 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
I34= √ 182+11,1552
2 √ 3.110 10
3=55 ,57 A
Do Jkt = 1 nên F34 = 55,57
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.I34 = 111,14 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây 98 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
I34= √ 292+17 ,972
2 √ 3.110 10
3=89, 5 A
Do Jkt = 1 nên F34 = 89,5mm2
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.I98 = 179 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây I6 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
Trang 21II 6= √ 182+11 ,1552
2 √ 3.110 10
3=55,57 A
Do Jkt = 1 nên FI6 = 55,57
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.II6 = 111,14 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây I7 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
II 7= √ 382+12,52
2 √ 3.110 10
3=104,98 A
Do Jkt = 1 nên FI7 = 104,98
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.II1 = 205,96 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn
Vậy ta có bảng thông số của các đờng dây trong mạng điện theo phơng án 1 nh sau :
Trang 22Bảng tính toán chi tiết dây dẫn:
3.Tổn thất điện áp trong mạng điện:
Tổn thất điện áp trên đờng dây khi vận hành bình thờng:
Trang 23Tổn thất điện áp trên đờng dây I12 là :
tơng tự ta có :
Tổn thất điện áp trên đờng dây trong chế độ sau sự cố :
Trang 24UII4scmax% = 10,34 + 3,84 = 14,18%
Xét đờng dây I5:
UI5sc% = 2 UI5% = 15,63%
tơng tự ta có :
UII5sc% = 2 UII5% = 2,8%
UI6sc% = 2 UI6% = 7,32%
UI7sc% = 2 UI7% = 10,98%
Bảng tổn thất điện áp trong mạng điện:
42,43 km
3
4 2
5
7
6
67,08 km 85,44 km
Trang 25Dòng công suất từ nguồn I truyền vào phụ tải 1 là :
2 Chọn tiết diện dây dẫn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây I5 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
Do là đờng dây nối 2 NMĐ nên ta kiểm tra 2 trờng hợp sự cố :
1 Đứt 1 đờng dây liên lạc
2 Sự cố 1 tổ máy
Xét trờng hợp đứt 1 đờng dây liên lạc : Isc = 2II5 = 2.93,47 = 187A
Nh vậy :
Isc Icp
Khi ngừng 1 tổ máy phát của NMI , thì các máy phát còn lại sẽ phát 100% công suất ,
Trang 26
II 5 sc= √ 28,82+ 11,962
2 √ 3.110 10
3=87 A≤IcpQua 2 trờng hợp sự cố trên ta nhận thấy rằng dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng cũng nh tổn thất vầng quang trên đờng dây
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây II5 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
Do là đờng dây nối 2 NMĐ nên ta kiểm tra 2 trờng hợp sự cố :
1 Đứt 1 đờng dây liên lạc
2 sự cố 1 tổ máy
Xét trờng hợp đứt 1 đờng dây liên lạc : Isc = 2III5 = 2.20 = 40A
Nh vậy :
Isc Icp
Khi ngừng 1 tổ máy phát của NMI ta có :
SII5SC = SI5sc + S5 =66,8+ j30,1MVA
III 5 sc= √ 66,82+30,12
2 √ 3.110 10
3=192 ,3 A≤Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây I1 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
II 1= √ 472+29,132
2 √ 3.110 10
3=145 ,1 A
Do Jkt = 1 nên FI1 = 145,1
Kiểm tra đIều kiện phát nóng:
Isc = 2.II1 = 290,2 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây II9 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
III 9= √ 582+35 , 942
2 √ 3.110 10
3=179 A
Do Jkt = 1 nên FI1 = 179
Trang 27Ta chọn dây AC-185 , có Icp = 510A
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.III9 = 358 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây 12 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
I12= √ 182+ 11,1552
2 √ 3.110 10
3=55,57 A
Do Jkt = 1 nên FI1 = 55,57
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.I12 = 111,14 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây 98 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
I34= √ 292+17 ,972
2 √ 3.110 10
3=89, 5 A
Do Jkt = 1 nên F34 = 89,5mm2
Kiểm tra đIều kiện phát nóng:
Isc = 2.I98 = 179 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây I6 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
II 6= √ 182+11 ,1552
2 √ 3.110 10
3=55,57 A
Do Jkt = 1 nên FI6 = 55,57
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.II6 = 111,14 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Chọn tiết diện dây dẫn của đờng dây I7 :
Dòng điện chạy trên đờng dây bằng :
Trang 28Kiểm tra điều kiện phát nóng:
Isc = 2.II1 = 205,96 Icp
Nh vậy dây dẫn đã chọn thoã mãn
Tiết diện dây II4 : ở đây ta có số mạch đờng dây n=1.
III 4 max= √ 26 ,832+ 16 ,632
3=163,68 A
FII4 = 163,68 mm2
Tiết diện dây II3 :
III 3 max= √ 20,172+12,52
3=124,54 A
FII3 = 124,54 mm2
Tiết diện dây 34 :
I34 max= √ 2,172+ 1,342
√ 3.110 10
3=13,4 A
F34 = 13,4 mm2
Kiểm tra điều kiện khi sự cố :
Ta nhận thấy rằng dòng điện sự cố trên dây 34 sẽ đạt giá trị max khi ngừng đoạn II4
I34 sc= √ 292+ 17,972
√ 3.110 10
3=179,06 A
Icp.Dòng sự cố trên đoạn II3 & II4 là nh nhau
III 3 sc= III 4 sc= √ 472+ 29,132
√ 3.110 10
3=290 ,2 A
Icp.Vậy ta có bảng thông số của các đờng dây trong mạng điện theo phơng án 2 nh sau :
Trang 29Bảng tính toán chi tiết dây dẫn:
I5 2 101,9
8
32,8+j13,8 9
0
44 5
290,2 5,65 11,1
5 II
9
5
51 0
5
111,1 4
15,4 3
11,5 3 I7 2 85,44 38+j12,5 104,9
8
104,9 8
12 0
38 0
205,9 6
11,5 3
18,0 7 II
3.Tổn thất điện áp trong mạng điện :
Tổn thất điện áp trên đờng dây khi vận hành bình thờng:
Trang 30Tổn thất điện áp trên đờng dây I12 là :
UII98% = UI9% +U98% = 9,01%
Tổn thất điện áp trên đờng dây trong chế độ sau sự cố :
Nh vậy tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố đối với đờng dây II98 :
UII9 scmax% = 10,34 + 3,84 = 14,18%
Xét đờng dây I5
Trang 31UI5sc% = 2 UI5% = 14%
UII5sc% = 2 UII5% = 2,8%
UI6sc% = 2 UI6% = 7,32%
UI7sc% = 2 UI7% = 10,98%
Xét đờng dây II34:
Khi ngừng đoạn II4 , tổn thất trên đoạn II3 bằng:
Ta có bảng tính toán tổn thất điện áp trên các đoạn đờng dây trong mạng nh sau:
Bảng tổn thất điện áp trong mạng điện:
Vậy tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thờng là:
Ubtmax% = UII9bt%+U98bt% = 9,01%
Trong chế độ sau sự cố là :
Uscmax% = UII43 sc% = 22%
Ph
ơng án 3:
Trang 3295,39 km
9 50,99 km
ND 2
56,57 km 82,46 km
3
4 2
5
7
6 67,08 km 85,44 km
101,98 km
ND 1 53,85 km
60,83 km 1
0
44 5
3
2 70,71 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
16,2 6
15,5 7 II
5
111,1 4
15,4 3
11,5 3 I7 2 85,44 38+j12,5 104,9
8
104,9 8
12 0
38 0
205,9 6
11,5 3
18,0 7
Bảng tổn thất điện áp trong mạng điện:
Từ các kết quả nhận đợc , ta nhận thấy:
Ubtmax% = UI1bt%+U12bt% = 8,2%
Uscmax% = UI5sc% = 14,97%
Ph
ơng án 4:
Trang 34B¶ng tÝnh to¸n chi tiÕt d©y dÉn
93,47 93,47 95 33
0
187 16,8 21,8 II
0
44 5
290,2 5,65 11,1
5 1
2
2 60,83 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
I6 2 67,08 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
15,4 3
11,5 3 I7 2 85,44 38+j12,5 104,9
8
104,9 8
12 0
38 0
205,9 6
11,5 3
18,0 7 II
3
2 70,71 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
16,2 6
15,5 7 II
8
1 95,39 22,57+j14 139,4 139,4 15
0
44 5
358 20,0
2
39,4 8 II
B¶ng tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn:
Trang 354
3
82,46 km 44,72 km
Trang 36B¶ng tÝnh to¸n chi tiÕt d©y dÉn:
93,47 93,47 95 33
0
187 16,8 21,8 II
290,2 5,65 11,1
5 1
2
2 60,83 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
I6 2 67,08 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
15,4 3
11,5 3 I7 2 85,44 38+j12,5 104,9
8
104,9 8
12 0
38 0
205,9 6
11,5 3
18,0 7 II
3
2 70,71 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
16,2 6
15,5 7 II
9
5
51 0
358 4,33 10,4
3 9
Trang 37B¶ng tÝnh to¸n chi tiÕt d©y dÉn:
93,47 93,47 95 33
0
187 16,8 21,8 II
299,4 11,1
3
17,4 4
5
111,1 4
I6 2 67,08 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
15,4 3
11,5 3 I7 2 85,44 38+j12,5 104,9
8
104,9 8
12 0
38 0
205,9 6
11,5 3
18,0 7 II
3
2 70,71 18+j11,15 55,57 55,57 70 26
5
111,1 4
16,2 6
15,5 7 II
9
5
51 0
358 4,33 10,4
3 9
B¶ng tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng:
5
7
6
67,08 km 85,44 km
Trang 38Uscmax% 14,97 22 14,97 25,52 17,2 17,2
Ta nhận thấy rằng phơng án 2 và phơng án 4 là không hợp lý về mặt kỹ thuật nên ta chỉ đem các phơng án 1 ,3 ,5 ,6 để so sánh về mặt kinh tế
Trang 39CHƯƠNG 4 :
So sánh kinh tế các phơng án
Chọn phơng án tối u4.1.Phơng pháp kinh tế
Chỉ tiêu kinh tế đợc sử dụng khi so sánh các phơng án là các chi phi tính toánhàng năm , đợc xác dịnh theo công thức :
Z=(atc+avhđ).Kđ + ΔPA.CTrong đó:
ta lấy avhđ = 0,04
atc: hệ số thu hồi vốn đầu t phụ, có giá trị atc=1/T=1/8=0,125
K1mạch=ko.l
l: chiều dài đờng dây, km
ΔPA: tổng tổn thất điện năng trong mạng điện
Đối với đờng dây 2 mạch trên 1 cột thì có giá tiền bằng 1,6 lần giá tiền của đờngdây 1 mạch
Ta có bảng giá thành xây dựng đờng dây 110 kV theo các cấp tiết diện nh sau:
Vì các phơng án so sánh của mạng điện có cùng cấp điện áp định mức , do đó để
đơn giản không cần tính vốn đầu t vào các trạm hạ áp
Trang 40Vì tất cả các đờng dây trong mạng đều là đờng dây trên không 2 mạch nên vốn
đầu t xây dựng của mạng điện đợc xác định nh sau:
Chi phí vận hành hàng năm của mạng là:
Y=avhđ.Kđ+A.CVới tổn thất điện năng trong mạng là: