ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN GỒM 2 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ 9 PHỤ TẢI Giáo viên hướng dẫn LÃ MINH KHÁNH

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN GỒM 2 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ 9 PHỤ TẢI: 1. Nhà máy nhiệt điện 1 bao gồm 4 tổ máy với công suất đặt là: P1 = 450 = 200 MW ; Hệ số công suất định mức: cosđm = 0,8. 2. Nhà máy nhiệt điện 2 bao gồm 4 tổ máy với công suất đặt là: P2 = 463 = 252 MW ; Hệ số công suất định mức: cosđm = 0,8. 3. Trong 9 phụ tải có: 8 phụ tải loại I và 1 phụ tải loại 3

Trang 1

Lời nói đầu

Điện năng là nguồn năng lượng đặc biệt quan trọng rất cần thiết cho mọi

quốc gia trên thế giới Tại Việt Nam, việc phát triển nguồn năng lượng này

cũng đang rất được chú trọng để có thể bắt kịp với tốc độ phát triển kinh tế xã

hội của đất nước trong thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hóa Trong hệ

thống điện của nước ta hiện nay, quá trình phát triển của phụ tải ngày càng

nhanh nên việc quy hoạch, thiết kế và phát triển mạng điện đang là vấn đề

quan tâm của ngành điện nói riêng và cả nước nói chung Xuất phát từ yêu cầu

thực tế đó, cùng với những kiến thức đã được học tại trường Đại học Bách

khoa Hà Nội, em đã nhận đề tài tốt nghiệp : Thiết kế mạng điện khu vực

Trong quá trình làm đồ án vừa qua, với sự cố gắng và nỗ lực của bản thân,

cùng với sự giúp đỡ các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện đặc biệt là

sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn Lã Minh Khánh, em đã hoàn

thành bản đồ án tốt nghiệp Trong quá trình thiết kế do vốn kiến thức còn hạn

chế bên cạnh đó là vốn kinh nghiệm thực tế tích luỹ còn ít ỏi, nên bản đồ án

khó tránh khỏi những khiếm khuyết do đó em rất mong được sự nhận xét, góp

ý của các thầy cô giáo để bản thiết kế cũng như kiến thức bản thân em được

hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện trường Đại học

Bách khoa Hà Nội, các thầy cô trong bộ môn Hệ Thống Điện đã tận tình giúp

đỡ chỉ bảo em trong những năm học vừa qua Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết

ơn sâu sắc tới thầy giáo Lã Minh Khánh, người đã trực tiếp hướng dẫn em

hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này

Hà Nội, tháng nămSinh viên thực hiện

Nguyễn Anh Tuấn

Trang 2

Chương I phân tích đặc điểm nguồn và phụ tải

I Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải

1 Nguồn điện

Nguồn điện cung cấp cho mạng điện khu vực là 2 nhà máy nhiệt điện:

Nhà máy nhiệt điện 1 bao gồm 4 tổ máy với công suất đặt là:

P1 = 4ì50 = 200 MW ; Hệ số công suất định mức: cosϕđm = 0.8

Nhà máy nhiệt điện 2 bao gồm 4 tổ máy với công suất đặt là:

P2 = 4ì63 = 252 MW ; Hệ số công suất định mức: cosϕđm = 0.8

2 Phụ tải

Trong hệ thống điện có 9 phụ tải có đặc điểm cho trong bảng sau:

Bảng 1.1 Số liệu về các phụ tải

Yêu cầu điều

U danh định của

(*) t : yêu cầu điều chỉnh điện áp bình thường

kt : yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường

Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại

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

3 Sơ đồ mặt bằng của nguồn điện và phụ tải

Các nguồn điện và phụ tải điện được bố trí theo sơ đồ mặt bằng như sau:

Trang 3

2 1

72.86 41.98 43.72

42.77

90.50

63.27

48.97

85.84

78 61

Mạng điện được thiết kế gồm hai nhà máy nhiệt điện (NMNĐ), nhiên liệu

của NMNĐ có thể là than đá, dầu và khí đốt Hiệu suất của các nhà máy tương

đối thấp (khoảng 30ữ 40%) Đồng thời công suất tự dùng của NMNĐ thường

chiếm khoảng 6ữ15% công suất đặt, tuỳ theo loại NMNĐ

Công suất phát kinh tế của các máy phát NĐ bằng (80 ữ90%)Pđm Khi thiết

kế chọn : Pkt = 85%Pđm

Phụ Tải

Trang 4

Mạng điện khu vực mà ta cần thiết kế gồm có 9 phụ tải với tổng công suất

tác dụng lớn nhất là: ΣPmax = 310 MW, tổng công suất tác dụng cực tiểu là:

ΣPmin = 155 MW Theo đánh giá sơ bộ thì nguồn điện của nhà máy đủ cung

cấp cho tất cả các phụ tải, giữa 2 nhà máy điện sẽ được nối liên lạc qua một

trạm trung gian để hỗ trợ nhau khi có sự cố xảy ra

Các phụ tải 1,2,3,4,5,6,7,9 có mức độ đảm bảo cung cấp điện cao nhất (loại

I), nên sẽ được cung cấp bởi đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo cung

cấp điện liên tục Phụ tải 8 có mức độ đảm bảo cung cấp điện loại III nên sẽ

được cung cấp điện bằng đường dây một mạch

Có 8 phụ tải 1,2,3,4,5,6,7,9 có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, phụ

tải 8 yêu cầu điều chỉnh điện áp thường

* Các phụ tải 1,2,6,7 ở gần nhà máy nhiệt điện 1, nên phương án nối dây

do nhà máy 1 cung cấp

* Các phụ tải còn lại ở gần nhà máy nhiệt điện 2, nên phương án nối dây

chủ yếu do nhà máy 2 cung cấp

Dựa vào bảng 1.1, sau khi tính toán ta được bảng số liệu sau:

Bảng1.2 Bảng số liệu của các phụ tải.

Smin=Pmin+jQminMVA

SminMVA

Trang 5

Cân bằng sơ bộ công suất – dự kiếnphương thức vận hành của các nhà máy điện.

I Cân bằng công suất trong nhà máy điện:

Để hệ thống điện làm việc ổn định đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải

thì nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dung P và công suất

phản kháng Q cho các hộ tiêu thụ và cả tổn thất công suất trên các phần tử của

hệ thống Nếu sự cân bằng giữa công suất tác dụng và phản kháng phát ra với

công suất tác dụng và phản kháng tiêu thụ bị phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng

điện năng bị giảm, dẫn đến giảm chất lượng của các sản phẩm hoặc có thể dẫn

đến mất ổn định hoặc làm tan rã hệ thống Mục đích của phần này là tính toán

xem nguồn phát có đáp ứng đủ công suât tác dụng và phản kháng cho các phụ

tải không? Từ đó định ra phương thức vận hành cho nhà máy, lưới điện nhằm

đảm bảo cung cấp điện cũng như chất lượng điện năng tức là đảm bảo tần số

và điện áp luôn ổn định trong giới hạn cho phép

1 Cân bằng công suất tác dụng.

Công suất tác dụng của các phụ tải liên quan với 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 bị phá vỡ Giảm công suất tác dụng phát ra dẫn đến giảm tân

số và ngược lại, tăng công suất tác dụng phát ra dẫn đến tăng tần số Cân băng

công suất tác dụng có tính chất toàn hệ thống, tần số mọi nơi trong hệ thống

điện luôn như nhau Vì vậy tại mỗi thời điểm trong các chế độ xác lập của hệ

thống điện, các nhà máy điện trong hệ thống điện cần phải phát công suất

bằng công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công 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 công suất tác dụng được biểu diễn bằng biểu

Trang 6

− ΣPF : Tổng công suất tác dụng do các nhà máy điện phát ra.

− ΣPtt : Tổng công suất tác dụng tiêu thụ của mạng điện

− ΣPpt max : Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ cực

đại

− Σ∆Pmđ : Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện

− ΣPtd : Tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện

− ΣPdt : Tổng công suất tác dụng dự trữ trong mạng điện

− m : Là hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1)

Tổng công suất tác dụng phát ra của các nhà máy:

gần đúng bằng 10% tổng công suất tác dụng của phụ tải khi cực đại :

Σ∆Pmđ= 10%ΣPpt max= 0.1ì310 = 31 MW

Tổng công suất tác dụng tự dùng của nhà máy điện có thể lấy bằng 10%

tổng công suất đặt của nhà máy :

ΣPtd= 10%ΣPFmax = 0.1ì200 + 0.1ì252 = 45.2 MW

Tổng công suất tác dụng dữ trữ trong mạng điện:

ΣPdt=ΣPF– (ΣPptmax+ Σ∆Pmđ +ΣPtd)

= 452 – (310 + 31 + 45.2) = 65.8 MW

Tổng công suất dữ trữ trong mạng điện ΣPdt = 65.8 MW lớn hơn công suất

của một tổ máy phát lớn nhất 63 MW

Kết luân: Nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng cho phụ tải trong chế độ

cực đại cũng như khi sự cố ngừng một tổ máy phát có công suất lớn nhất trong

mạng điện

2 Cân bằng công suất phản kháng:

Trang 7

Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều, đòi hỏi sự cân

bằng giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm Sự

cân bằng đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng, mà cả đối với

công suất phản kháng

Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá sự cân bằng

công suất phản kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp trong mạch điện Nếu công

suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp

trong mạng sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áp trong

mạng sẽ giảm Khác với công suất tác dụng, cân bằng công suất phản kháng

vừa có tính chất hệ thống, vừa có tính chất địa phương, có nghĩa là chỗ này

của hệ thống có thể đủ nhưng chỗ khác của hệ thống lại thiếu công suất phản

kháng Vì vậy để đảm bảo chất lượng cần thiết của điện áp ở các hộ tiêu thụ

trong mạng điện, cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng

Sự cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn bằng biểu thức sau:

ΣQF=ΣQtt= mΣQpt max+Σ∆Qba+Σ∆QL-ΣQc+ ΣQdt+ ΣQtd

Trong đó:

− ΣQF : Tổng công suất phản kháng do các nhà máy điện phát ra

− ΣQtt : Tổng công suất phản kháng tiêu thụ của mạng điện

− ΣQptmax : Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ

cực đại

− Σ∆Qba : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp

− Σ∆QL : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của

các đường dây trong mạng điện

− ΣQc : Tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường

dây sinh ra, khi tính sơ bộ lấyΣ∆QL=ΣQc

− ΣQdt : Tổng công suất phản kháng dữ trữ trong mạng điện

− ΣQtd : Tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện

− m : Là hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1)

Tổng công suất phản kháng phát ra bởi các nhà máy điện:

Trang 8

ΣQF=ΣPFìtgϕF ( vì cosϕF= 0.8 →tgϕF= 0.75 )

Nhà máy nhiệt điện 1: PF1 = 200 MW

Nhà máy nhiệt điện 2: PF2 = 252 MW

Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp lấy bằng 15%

tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại:

Σ∆Qba= 15%ΣQpt max= 0 15ì176.2 = 26.43 MVAr

Tổng công suất phản kháng dữ trữ trong mạng điện, khi tính sơ bộ lấy bằng

công suất phản kháng của tổ máy phát lớn nhất

Kết luân: Công suất phản kháng do nguồn phát ra đáp ứng được lượng công

suất phản kháng tiêu thụ của mạng điện Vì vậy không cần bù công suất phản

kháng trong mạng điện thiết kế

II Dự kiến phương thức vận hành cho hai nhà máy.

Trang 9

1 Trường hợp phụ tải cực đại:ΣPptmax= 310 MW.

Nhà máy nhiệt điện 2 với tổ máy có công suất lớn nhất Pđm = 63 MW chọn

là nhà máy điện cân bằng công suất Còn nhà máy nhiệt điện 1 cho phát công

suất kinh tế ( bằng 85%Pđm) Tính công suất phát sơ bộ của nhà máy điện 2

Công suất đặt của nhà máy 1: Pđm1 = 4ì50 = 200 MW

Công suất phát kinh tế của nhà máy 1: Pkt1= 0.85ì200 = 170 MW

Công suất tự dùng của nhà máy 1: Ptd1 = 0.1ì200 = 20 MW

Công suất phát lên lưới của nhà máy 1: PFL1= 170 – 20 = 150 MW

ΣPttmax = mΣPpt max+Σ∆Pmđ = 310 + 31 = 341 MW

Do đó công suất phát lên lưới của nhà máy 2: PFL2 = 341 - 150 = 191 MW

Công suất đặt của nhà máy 2 là: Pđm2= 4ì63 = 252 MW

Công suất tự dùng của nhà máy 2: Ptd2 = 0.1ì252 = 25.2 MW

Công suât phát của nhà máy 2 : PF2= 191 + 25.2 = 216.2 MW

Vậy nhà máy nhiệt điện 2 sẽ vận hành 4 tổ máy với công suất đặt của 4 tổ

máy là: Pđm2= 252 MW và phát với 86% công suất đặt

2 Trường hợp phụ tải cực tiểu:

ΣPptmin= 50%ΣPptmax= 0.5ì310 = 155 MW

Khi phụ tải cực tiểu ta cho 2 tổ máy của nhà máy 1 ngừng vận hành, vận

hành 2 tổ máy ( vận hành với 85% công suất đặt)

Công suất đặt của nhà máy 1: Pđm1 = 2ì50 = 100 MW

Công suất phát kinh tế của nhà máy 1: Pkt1= 0.85ì100 = 85 MW

ΣPttmin=ΣPttmin+Σ∆Pmđ = 155 + 15.5 = 170.5 MW

Do đó công suất phát lên lưới của nhà máy 2: PFL2 = 170.5 - 75 = 95.5 MW

Công suất đặt của 2 tổ máy của nhà máy 2 là: Pđm2= 2ì63 = 126 MW

Công suât phát của nhà máy 2 : P = 95.5 + 12.6 = 108.1 MW

Trang 10

3 Trường hợp sự cố:

Sự cố hỏng một tổ máy phát điện:

- Khi hỏng một tổ máy phát 50 MW của nhà máy nhiệt điện 1

- Khi hỏng một tổ máy phát 63 MW của nhà máy nhiệt điện 2

Ta cần tìm ra phương thức vận hành hợp lý cho cả 2 nhà máy trong các

trường hợp sự cố

3.1 Trường hợp sự cố một tổ máy phát 50 MW của nhà máy điện 1:

Cho nhà máy 1 phát với công suất định mức của cả 3 tổ máy còn lại:

PF1 = 3ì50 =150 MW

Công suất đặt của nhà máy 2 là: Pđm2= 4ì63 = 252 MW

Công suât phát của nhà máy 2 : PF2= 206 + 25.2 = 231.2 MW

3.2 Trường hợp sự cố một tổ máy phát 63 MW của nhà máy điện 2:

Cho nhà máy 1 phát 100% công suất: PF1 = 100%ì200 =200 MW

Công suất đặt của 3 tổ máy của nhà máy 2 là: Pđm2= 3ì63 = 189 MW

Trang 11

Công suất phát của nhà máy 2 : PF2= 161 + 18.9 = 179.9 MW

Bảng2.1 Bảng tổng kết sự phân bố công suất cho các nhà máy nhiệt điện.

Chế độ

Nhà máy nhiệt điện 1 Nhà máy nhiệt điện 2

Số tổ máyvận hành

Công suất phát

dự kiến ( MW)

Số tổ máyvận hành

Công suất phát( MW)

Trang 12

Chương III.

Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện

I. Dự kiến các phương án

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ - thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ

của nó Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất, đảm bảo

độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và 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, tiếp nhận phụ tải mới

Trong thiết kế hiện nay, để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện người ta

sử dụng phương pháp nhiều phương án Từ các vị trí đã cho của các phụ tải và

các nguồn cung cấp, cần dự kiến một số phương án và phương án tót nhất sẽ

chọn được trên cơ sở so sánh kinh tế-kỹ thuật các phương án đó

Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu đối với mạng là độ tin cậy và chất lượng

cao của điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ

Để thực hiện yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I,

cần đảm bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đồng thời dự phòng đóng tự

động Vì vậy để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I có thể sử dụng đường

dây hai mạch hoặc mạch vòng

Đối với các hộ tiêu thụ loại II, trong nhiều trường hợp cũng được cung cấp

bằng đường dây hai mạch hoặc bằng hai đường dây riêng biệt Nhưng nói

chung cho phép cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại II bằng đường dây trên

không một mạch, bởi vì thời gian sửa chữa đường dây trên không rất ngắn

Các hộ tiêu thụ loại III được cung cấp điện bằng đường đây một mạch

Trên cơ sở phân tích những đặc điểm của các nguồn cung cấp và các phụ

tải, cũng như vị trí của chúng, ta có 5 phương án dự kiến như sau:

Trang 16

1 Chọn điện áp định mức của mạng điện.

Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh

tế - kỹ thuật, cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng Khi tăng điện áp định

mức, tổn thất công suất và điện năng sẽ giảm, nghĩa là giảm chi phí vận hành,

giảm tiết diện dây dẫn và chi phí về kim loại khi xây dựng mạng điện, đồng

thời tăng công suất giới hạn truyền tải trên đường dây, đơn giản hoá sự phát

triển tương lai của mạng điện, nhưng tăng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện

Ngược lại, khi mạng điện áp định mức nhỏ, yêu cầu về vốn đầu tư không lớn,

nhưng chi phí vận hành lớn vì tổn thất công suất và điện năng đều lớn, ngoài

ra khả năng truyền tải nhỏ Tuỳ thuộc vào giá trị công suất cần truyền tải và

Trang 17

độ dài đường dây tải điện mà chọn độ lớn của điện áp vận hành sao cho thích

hợp nhất áp dụng công thức kinh nghiệm sau để tính điện áp định mức của

đường dây:

Uđmi= 4.34ì Li + ì16 Pi kVTrong đó :

- Uđmi : Điện áp định mức của đường dây thứ i, kV

− Li : Chiều dài đường dây thứ i, km

− Pi : Công suất truyền tải trên đường dây thứ i, MW

Tính điện áp định mức trên đường dây NĐ1-6-4-NĐ2

Công suất tác dụng PN1-6 truyền từ NMNĐ 1 tới phụ tải(PT) 6 được xác định

− PN1 : Tổng công suất của các phụ tải nối với NMNĐ 1 ( trừ PT6 )

− ∆PN1 : Tổn thất công suất trên các đường dây do NMNĐ 1 cung

Dòng công suất truyền tải trên đoạn đường dây từ NMNĐ 2 tới PT4 là:

Trang 18

Điện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ1-6 bằng:

Tương tự ta tính được dòng công suất truyền tải trên các đường dây còn lại

Ta có kết quả như sau( ký hiệu nút phụ tải từ phụ tải 1 đến phụ tải 9 là 1 đến

9, nhà máy nhiệt điện 1 và 2 là NĐ1 và NĐ2):

Bảng 4.1 Điện áp vận hành trên các đoạn đường dây

Vậy ta chọn điện áp vận hành định mức cho mạng điện là 110 kV

2 Chọn tiết diện dây dẫn.

Mạng điện 110 kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không

Các đường dây được sử dụng là dây nhôm lõi thép AC, đồng thời các dây dẫn

thường được đặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tuỳ theo địa hình

đường dây chạy qua Đối với các đường dây 110 kV, khoảng cách trung bình

hình học giữa dây dẫn các pha bằng 5m (Dtb=5m)

Trang 19

Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ

kinh tế của dòng điện, nghĩa là:

F =

kt

max

JI

Trong đó:

− Imax: Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A

− Jkt : Mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2

Với dây AC và Tmax=5000h thì Jkt=1.1A/mm2

Dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ phụ tải cực đại được xác

S

d

A

Trong đó:

− n : Số mạch của đường dây (dây đơn thì n=1, dây kép thì n=2)

− Uđm : Điện áp định mức của mạng điện, kV

− Smax: Công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA

Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được theo công thức trên, tiến hành chọn tiết

diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang,

độ bền cơ của đường dây và phát nóng dây dẫn trong các chế độ sau sự cố

Đối với đường dây 110 kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm

lõi thép cần phải có tiết diện F 70mm2 Độ bền cơ của đường dây trên

không thường được phối hợp với điều kiện vầng quang của đường dây, cho

nên không cần phảikiểm tra điều kiện này

Tính tiết diện của đường dây NĐ1-6

Dòng chạy trên đường dây bằng:

Trang 20

− Isc : Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố

− Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của đường dây

− Imaxbt: Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại

- Đối với đường dây liên lạc giữa 2 nhà máy NĐ1-6-4-NĐ2 thì sự cố có thể

xảy ra trong 2 trường hợp sau:

+ Sự cố ngừng một mạch trên đường dây

+ Sự cố hỏng một tổ máy phát điện

Trang 21

3.1 Khi sự cố đứt một mạch trên đường dây kép:

Trang 22

Dòng điện chạy trên đường dây NĐ1-6 bằng:

Trường hợp 2: Khi hỏng một tổ máy phát 63 MW của NMNĐ 2 Theo phương

thức vận hành chế độ sự cố ở chương II, khi đó NMNĐ 1 phát công suất định

Trang 23

Dòng điện chạy trên đường dây 4-6 bằng:

Sau khi tính toán ta có bảng kết quả kiểm tra sau:

Bảng 4.3 Dòng điện sự cố chạy trên các đường dây của PA1

Đường dây Isc ĐD

A

Isc MF1A

Isc MF2A

IcpA

Từ bảng tổng kết trên suy ra tiết diện dây dẫn các đường dây đã chọn thoả

mãn điều kiện phát nóng cho phép

Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn, ta xác định các thông số đơn

vị của đường dây là r0, x0, b0 và tiến hành tính các thông số tập trung R, X, B/2

trong sơ đồ thay thế hìnhπcủa các đường dây theo các công thức sau:

Trong đó n là số mạch của đường dây (dây đơn thì n=1, dây kép thì n=2)

Trang 24

Bảng 4.4 Thông số của các đường dây trong mạng điện.

Đường

dây

Lkm

Dâydẫn

SNĐ1-1 97.40 AC-95 0.33 0.429 2.65 16.07 20.89 2.58

* Tính tổn thất điện áp trong chế độ bình thường

+ Tính tổn thất điện áp max cho lưới điện hình tia: tính ∆U từ nguồn đến

tất cả các nút phụ tải

- ∆Ui% : Tổn thất điện áp từ nguồn đến nút i

- ∆Uj% : Tổn thất điện áp trên đường dây j

- Di : Tập hợp các đường dây nối nguồn với nút i

- Pj : Công suất tác dụng chạy trên đường dây thứ j , MW

- Qj : Công suất phản kháng chạy trên đường dây thứ j , MVAr

Trang 25

- Ri : Điện trở của đường dây thứ j , Ω

- Xj : Điện kháng của đường dây thứ j , Ω

- Uđm : Điện áp định mức của mạng điện , ( 110kV)

+ Nếu là đường dây liên thông nối 2 phụ tải thì tính đến nút xa nhất

+ Nếu là mạch vòng kín thì ta tính từ nguồn đến điểm phân chia công

suất (chỉ có một điểm phân công suất)

+ Tổn thất công suất trên đường dây liên lạc thì tính từ từng nhà máy

điện đến điểm phân công suất

* Tính tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:

+ Đối với đường dây cấp điện cho một phụ tải : sự cố đứt một đường dây

trong đường dây kép, tổn thất điện áp sự cố bằng tổn thất điện áp nhân đôi:

∆Usc% = 2ì∆Ubt%+ Đối với mạch liên thông: tính sự cố đứt một dây ở đoạn đầu, tổn thất

điện áp sự cố bằng tổn thất điện áp đoạn đầu nhân2 rồi cộng với tổn thất điện

áp bình thường của các đoạn sau

+ Đối với đường dây liên lạc thì tính cho 2 trường hợp:

Trang 26

Trường hợp 1: Khi ngừng một tổ máy phát 50 MW của NMNĐ 1.

Khi đó theo tính toán ở mục I.3.2 của chương VI ta có:

Dòng công suất truyền tải trên đoạn đường dây từ NMNĐ1 tới PT6 là:

Trang 27

Điểm phân chia công suất là ở điểm 6, do đó nút này sẽ có điện áp thấp

nhất trên đường dây liên lạc, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất

Trường hợp 2: Khi ngừng một tổ máy phát 63 MW của NMNĐ 2

Khi đó theo tính toán ở mục I.3.2 của chương VI ta có:

Dòng công suất truyền tải trên đoạn đường dây từ NMNĐ1 tới PT6 là:

Điểm phân chia công suất là ở điểm 4, do đó nút này sẽ có điện áp thấp

nhất trên đường dây liên lạc, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất

Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đường dây cho trong bảng sau:

Trang 28

Bảng 4.5 Tổn thất điện áp trên các đường dây của PA1

Kết luận: Phương án I thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật

Tính toán đối với các phương án còn lại được tiến hành tương tự như với

phương án I

Để thuận tiện, trong mỗi phương án còn lại chỉ trình bày phương pháp xác

định các thông số chế độ đối với những trường hợp đặc biệt có trong sơ đồ

mạng điện

Trang 29

Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây NĐ1-2 có giá trị:

Điện áp trên các đoạn đường dây còn lại được tính tương tự như phương án

I, ta có kết quả cho trong bảng sau:

Trang 30

Bảng 4.6 Điện áp vận hành trên các đoạn đường dây của PA2

Vậy ta chọn điện áp vận hành định mức cho mạng điện là 110 kV

Trang 31

Tiết diện dây dẫn:

Các đường dây còn lại được tính tương tự như phương án I, ta có bảng kết

quả chọn tiết diện đường dây trong mạng điện như sau:

Bảng 4.7 Chọn tiết diện theo mật độ dòng điện kinh tế PA2

mạch

ImaxbtA

3 Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn trong chế độ sau sự cố:

Trang 32

A

Isc MF1A

Isc MF2A

IcpA

Đường

dây

Lkm

Dâydẫn

SNĐ1-2 72.47 AC-185 0.17 0.409 2.84 6.16 14.82 2.06

Trang 33

4 Kiểm tra tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ vận hành

Kết quả tính toán giống như phương án I

Vậy ta có bảng kết quả tính tổn thất điện áp của phương án cho trong bảng

sau:

Trang 34

Kết luận: Phương án II thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật

Trang 35

Tính toán tương tự như phương án I và II ta có kết quả trong bảng sau:

Trang 36

Vậy ta chọn điện áp vận hành định mức cho mạng điện là 110 kV.

Tính toán tương tự như phương án I và II ta có kết quả tính các thông số của

các đường dây trong mạng điện:

mạch

ImaxbtA

Đoạn NĐ2-3: IscNĐ2-3= 2ìImaxNĐ2-3= 2ì186.83 = 373.66 A

Đoạn 3-5 : Isc 2-1= 2ìImax2-1 = 2ì94.36 = 188.72 A

Các đoạn đường dây còn lại tính toán tương tự như phương án I

3.2 Khi ngừng một tổ máy phát điện:

Trang 37

A

Isc MF1A

Isc MF2A

IcpA

Đường

dây

Lkm

Dâydẫn

SNĐ1-1 97.40 AC-95 0.33 0.429 2.65 16.07 20.89 2.58

Trang 38

4 Kiểm tra tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ vận hành

bình thường và khi sự cố:

Tính toán tương tự như phương án I và II ta có kết quả tính tổn thất điện áp

trên các đường dây trong mạng điện:

Kết luận: Phương án III thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật

Trang 39

Tính toán tương tự như phương án I và II ta có kết quả trong bảng sau:

Trang 40

Vậy ta chọn điện áp vận hành định mức cho mạng điện là 110 kV.

Tính toán tương tự như phương án I và II ta có kết quả tính các thông số của

các đường dây trong mạng điện:

mạch

ImaxbtA

Đoạn NĐ2-9: IscNĐ2-3= 2ìImaxNĐ2-9= 2ì160.07 = 320.14 A

Các đoạn đường dây còn lại tính toán tương tự như phương án I

3.2 Khi ngừng một tổ máy phát điện:

Định dạng
Số trang	167
Dung lượng	1,87 MB