ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN GỒM 1 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ HTĐ CẤP CHO 9 PHỤ TẢI Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN LÂN TRÁNG

HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ CÓ HAI NGUỒN CUNG CẤP ĐÓ LÀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN: 1. Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất trên thanh góp 110kV của hệ thống cos = 0,8. 2. Nhà máy nhiệt điện có Công suất đặt : P = 3 x 80 = 240 MW, Hệ số công suất : cos = 0,8. 3. Có 9 phụ tải trong đó phụ tải 2 và phụ tải 7 thuộc hộ loại III, các phụ tải còn lại thuộc hộ loại I

Trang 1

Chương I

Phân tích nguồn và phụ tải

I- Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải

1 Sơ đồ địa lý

Hình 1.1 - Sơ đồ địa lý lưới điện thiết kế

2 Những số liệu về nguồn cung cấp

Trong hệ thống điện thiết kế có hai nguồn cung cấp đó là hệ thống điện và

nhà máy nhiệt điện

a) Hệ thống điện

Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất trên thanh góp

110kV của hệ thống cosϕ = 0,8 Vì vậy cần phải có sự liên hệ chặt chẽ giữa hệ

thống và nhà máy điện để có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi

cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ

vận hành Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên chọn hệ thống

là nút cân bằng công suất và nút cơ sở về điện áp Ngoài ra, do hệ thống có công

suất vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy nhiệt

điện, nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ hệ

thống điện

Trang 2

b) Nhà máy nhiệt điện

- Công suất đặt : P = 3 x 80 = 240 MW

- Hệ số công suất : cosϕ= 0,8

- Điện áp định mức : Uđm = 10,5 kV

3 Những số liệu về phụ tải

Bảng 1.1 - Số liệu về các phụ tải của lưới điện thiết kế

II- Phân tích nguồn và phụ tải

Từ những số liệu trên ta có thể rút ra những nhận xét sau:

- Hệ thống điện thiết kế gồm hệ thống điện có công suất vô cùng lớn và nhà máy

nhiệt điện gồm ba tổ máy, vận hành theo chế độ không cần phải dự trữ công

suất

- Số phụ tải nhà máy nhiệt điện cần phải cung cấp nhiều hơn so với hệ thống

Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải xa nhất là 76,2 km Khoảng cách từ nguồn

đến phụ tải gần nhất là 51 km

- Tổng công suất các phụ tải là 282 MW Có 9 phụ tải trong đó phụ tải 2 và phụ

tải 7 thuộc hộ loại III, các phụ tải còn lại thuộc hộ loại I

Chương II

Trang 3

+ Pđmlà tổng công suất tác dụng định mức của nhà máy nhiệt điện

Công suất phát kinh tế của các máy phát nhiệt điện thường bằng (80ữ90%)Pđm

Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 85%Pđm, nghĩa là:

PNĐ= PKT= 85%Pđm = 0,85 x 4 x 60 = 204 MW+ PHTlà công suất tác dụng lấy từ hệ thống

+ Pttlà công suất tiêu thụ trong mạng điện

+ΣPptlà tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ

m là hệ số đồng thời (ở đây lấy m =1)

+ΣPdtr là tổng công suất tác dụng dự trữ của toàn hệ thống

Khi cân bằng sơ bộ có thể lấy Pdtr = 10%ΣPpt, đồng thời công suất dự trữ

cần phải bằng công suất định mức của tổ máy phát lớn nhất đối với hệ thống

điện không lớn Bởi vì hệ thống điện có công suất vô cùng lớn cho nên công suất

dự trữ được lấy từ hệ thống, nghĩa là P = 0

Trang 4

Công suất tiêu thụ trong mạng điện có giá trị:

Ptt= 282 + 14,1 + 24 = 320,1 MWTrong chế độ phụ tải cực đại hệ thống cần cung cấp công suất cho các phụ tải

QHT= PHTx tgϕHT= 116,1 x 0,75 = 87,08 MVAr+ΣQptlà tổng công suất phản kháng cực đại của các phụ tải

Theo bảng số liệu về phụ tải ở chương I ta có :ΣQpt= 137,32 MVAr

+Σ∆QBlà tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp

Ta lấy :Σ∆QB= 15% xΣQpt= 0,15 x 137,32 = 20,6 MVAr

+Σ∆QLlà tổng tổn thất công suất phản kháng trên đường dây của mạng điện

+ΣQC là tổng công suất phản kháng do dung dẫn của đường dây cao áp sinh ra

Đối với bước tính sơ bộ, với mạng điện 110 kV ta coiΣ∆QL=ΣQC

+ΣQtd là tổng công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện

ΣQtd= ΣPtdx tgϕtdChọn cosϕtd= 0,75 → tgϕtd= 0,88Thay số vào ta có :ΣQtd = 24 x 0,882 = 21,12 MVAr

+ΣQdtr là tổng công suất phản kháng dự trữ của toàn hệ thống ,ΣQdtr= 0

+ Qttlà tổng công suất phản kháng tiêu thụ trong mạng điện

Thay số vào ta có:

Trang 5

Qtt= 137,32 + 20,6 + 21,12 = 179,04 MVArTổng công suất phản kháng do hệ thống và nhà máy nhiệt điện phát ra:

QF + QHT= 153 + 87,08 = 240,08 MVAr

Từ các kết quả tính toán trên nhận thấy rằng, công suất phản kháng do các

nguồn cung cấp là 240,08 MVAr lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ là

179,04 MVAr vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong lưới điện thiết

Trang 6

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 điện

Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất

của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí

tương đối giữa các phụ tải với nhau và sơ đồ mạng điện

Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ

cung cấp điện Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá

trị của công suất trên mỗi đường dây trong mạng điện

II- Chọn điện áp vận hành

Điện áp được tính theo công thức kinh nghiệm:

) ( 16 34

Để đơn giản ta chỉ chọn cho phương án hình tia như sau:

Hình 3.1 - Sơ đồ chọn điện áp vận hành cho lưới điện thiết kế

* Tính điện áp vận hành trên đường dây NĐ-6-HT

- Công suất tác dụng từ NĐ truyền vào đường dây NĐ-6:

PNĐ-6 = PKT -ΣPtd - PN -∆PN

Trang 7

Trong đó:

+ PKTlà tổng công suất phát kinh tế của nhà máy nhiệt điện;

+ Ptdlà tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy nhiệt điện;

PNĐ-6= 204 - 24 - 140 - 7 = 33 MW

- Công suất phản kháng do NĐ truyền vào đường dây NĐ-6 có thể tính gần đúng

như sau:

QNĐ-6 = PNĐ-6x tgϕ6 = 33 x 0,48 = 15,84 MVArNhư vậy:

P l

U ND−6 = 4 , 34 ND−6 + 16 ND−6 = 4 , 34 96 , 6 + 16 33 = 108 , 47

- Điện áp tính toán trên đoạn đường dây HT-6:

kV x

P l

U HT−6 = 4 , 34 HT−6 + 16 HT−6 = 4 , 34 51 + 16 3 = 43 , 18

* Tính điện áp vận hành cho nhánh NĐ đến PT1:

kV x

P l

U ND−1 = 4 , 34 1 + 16 1 = 4 , 34 67 , 1 + 16 26 = 95 , 39Tính toán tương tự cho các nhánh còn lại của mạng điện ta có bảng sau:

Trang 8

I- Dự kiến các phơng án nối dây của mạng điện

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

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

bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lợng điện năng yêu cầu của các hộ

tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tơng lai

và tiếp nhận các phụ tải mới Các hộ phụ tải loại I đợc cấp điện bằng đờng dây

hai mạch, các hộ phụ tải loại III đợc cấp điện bằng đờng dây một mạch

Các yêu cầu chính đối với mạng điện:

- Cung cấp điện liên tục;

- Đảm bảo chất lợng điện;

- Đảm bảo tính linh hoạt cao;

- Đảo bảo an toàn

Trang 12

Hình 4.6 - Sơ đồ nối điện phương án VI

II- Lựa chọn tiết diện dây dẫn - tính tổn thất điện áp

** Cách thức chọn tiết diện dây dẫn

Các mạng điện 110 kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên

không Các dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), đồng thời các dây

dẫn thờng đuợc đặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tùy theo địa hình

đ-ường dây chạy qua Đối với các đđ-ường dây 110 kV, khoảng cách trung bình hình

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

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

độ kinh tế của dòng điện :

kt J

I

F = max

Trong đó:

Imaxlà dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A;

Jkt là mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2 Với dây AC và Tmax = 5500h

thì

Jkt= 1 A/mm2

Trang 13

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

định theo công thức:

A U

n

S I

dm

, 10 3

3 max max =

Trong đó:

n là số mạch của đường dây (đường dây một mạch n = 1; đờng dây một

mạch n = 2);

Uđmlà điện áp định mức của mạng điện, kV;

Smaxlà công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA

Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được theo công thức trên, ta 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 đờng dây và phát nóng 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≥70 mm2

- Độ bền cơ của đường dây trên không thường đợc phối hợp với các điều kiện

về vầng quang của dây dẫn cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này

- Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự cố

cần phải có điều kiện sau:

Isc≤k IcpTrong đó:

Isclà dòng điện chạy trên đờng dây trong chế độ sự cố;

Icplà dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn

k là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ; k = 0,8

Số liệu về các dòng công suất được lấy ở Bảng 1.1 - trang 3

** Cách thức tính tổn thất điện áp

Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng tần số của

dòng điện và độ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị

dùng điện Khi thiết kế các mạng điện thường 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 lượng của điện

Trang 14

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 chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh giá chất lượng

điện năng theo các giá trị của tổn thất điện áp

Khi tính sơ bộ các mức điện áp trong các trạm hạ áp, có thể chấp nhận là

phù hợp nếu trong chế độ phụ tải cực đại các tổn thất điện áp lớn nhất của mạng

điện một cấp điện áp không vượt quá 10 ữ 15% trong chế độ làm việc bình

th-ường, còn trong các chế độ sau sự cố các tổn thất điện áp lớn nhất không vợt quá

2

dm

i i i i bt i

U

X Q R P

=

∆

Trong đó:

Pi, Qilà công suất chạy trên đường dây thứ i;

Ri, Xilà điện trở và điện kháng của đường dây thứ i;

Đối với đường dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp

trên đường dây bằng:

∆Ui sc % = 2∆Ui bt%Sau đây ta sẽ tính cụ thể cho từng phương án

1 Phương án I

Trang 15

Hình 4.7 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phương án I

a) Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây NĐ-6

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại :

A x

x U

S I

dm

ND

110 3 2

84 , 15 33 10

3 2

3 2 2

3 6

−

Tiết diện dây dẫn:

2 6

1

06 , 96

mm J

I F

kt

ND

−

Để không xuất hiện vầng quang trên đường dây, cần chọn dây nhôm lõi

thép AC có tiết diện F = 95 mm2 và dòng điện Icp= 330 A

Sau khi chọn tiết diện tiêu chuẩn cần kiểm tra dòng điện chạy trên đường

dây trong các chế độ sau sự cố Đối với đường dây liên kết NĐ-6-HT, sự cố có

thể xảy ra trong hai trường hợp sau:

Trang 16

Khi ngừng một tổ máy phát điện thì ba máy phát còn lại sẽ phát 100%

công suất Do đó tổng công suất phát của NĐ bằng:

PF= 3 x 60 = 180 MWCông suất tự dùng trong nhà máy lúc này bằng:

Ptd= 0,1 x 180 = 18 MWCông suất chạy trên đường dây bằng:

PNĐ-6 = PF- Ptd - PN-∆PNTrong mục II ở chương III ta đã tính được :

PN= 140 MW ; ∆PN= 7 MWThay số ta được:

PNĐ-6= 180 - 18 - 140 - 7 = 15 MWCông suất phản kháng chạy trên đường dây:

QNĐ-6 = PNĐ-6x tgϕF= 15 x 0,48 = 7,2 MVArNhư vậy: S ND−6 = 15 + j 7,2 MVA

Dòng công suất từ hệ thống truyền vào đường dây HT-6 bằng:

6 6

x

I sc 10 43 , 66

110 3 2

2 , 7

152 2 3

Ta nhận thấy I2sc= 43,66 A < k Icp = 264 A

Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn yêu cầu về phát nóng

b) Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây HT-6

A x

x U

S I

dm

HT

110 3 2

6 , 1 3 10 3 2

3 2 2 3 6

−

2 6

1

92 , 8

mm J

I F

Trang 17

Để không xuất hiện vầng quang trên đường dây, ta chọn dây AC - 70 có Icp=265

A

Khi ngừng một mạch của đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng:

I1sc = 2 x IHT-6 = 2 x 8,92 = 17,84 ANhư vậy : I1sc= 17,84 A < k.Icp= 212 A

Dòng điện chạy trên đường dây khi ngừng một tổ máy phát:

A x

x

I sc 10 61 , 31

110 3 2

24 , 10

212 2 3

Ta nhận thấy I2sc= 61,31 A < k.Icp= 212 A

Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật

c) Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây NĐ-1

A x

x U

S I

dm

ND

110 3 2

88 , 28 10

3 2

3 3

1

79 , 75

mm J

I F

Isc= 151,58 A < k.Icp= 212 ASau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn cần xác định các thông số

đơn vị của đờng dây là ro, xo, bo và tiến hành tính các thông số tập trung R, X,

B/2 trong sơ đồ thay thế hình П của các đường dây theo các công thức:

l nb

B l x n X l

r n

2

1 2

trong đó n là số mạch của đường dây Đường dây hai mạch thì n = 2

Tính toán đối với các đường dây còn lại được tiến hành tơng tự như đối với

đường dây NĐ-1

Trang 18

d) Tính tổn thất điện áp các đoạn đường dây

* Đoạn đường dây NĐ-6

- Tổn thất điện áp trong chế độ bình thờng

% 06 , 7 100 110

72 , 20 84 , 15 94 , 15 33

* Đoạn đường dây HT-6

% 44 , 0 100 110

22 , 11 6 , 1 73 , 11 3

* Đoạn đường dây NĐ-1

% 85 , 4 100 110

76 , 14 59 , 12 43 , 15 26

Trang 19

Hình 4.8 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phương án II

a) Chọn tiết diện các dây dẫn và tính tổn thất điện áp của mạng kín

NĐ-3-4-NĐ

* Xác định dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch vòng

NĐ-3-4-NĐ

Để xác định dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch

vòng NĐ-3-4-NĐ ta cần giả thiết rằng mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn

đường dây đều có cùng một tiết diện

Dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-3 bằng:

Trang 20

( )

MVA j

x j

l l l

l S l

l S S

ND ND

ND

42 , 19 05 , 36

2 , 76 7 , 44 3 , 58

2 , 76 07 , 21 34 2 , 76 7 , 44 5 , 15 32

4 34

3

4 4 4 34

3 3

+

=

+ +

+ + +

+

=

+ +

j j

j

S S S

S ND ND

15 , 17 95 , 29

42 , 19 05 , 36 07 , 21 34 5 , 15 32

3 4

+

=

+

− +

+ +

=

− +

* TÝnh tiÕt diÖn c¸c ®o¹n ®êng d©y trong m¹ch vßng N§-3-4-N§

+ Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n N§-3 b»ng:

A x

U

S I

dm

ND

110 3

42 , 19 05 , 36 10

3

3 2 2

3 3

−

TiÕt diÖn d©y dÉn:

2 3

1

92 , 214

mm J

I F

U

S I

dm

ND

110 3

15 , 17 95 , 29 10

3

3 2 2

3 4

−

2 4

1

14 , 181

mm J

I F

U

S I

dm

58 , 29 10 110 3

92 , 3 05 , 4 10 3

3 2 2

3 4 3 4

−

Trang 21

2 4

3 4

1

58 , 29

mm J

I F

* Kiểm tra dây dẫn khi sự cố

Đối với mạch vòng đã cho, dòng điện chạy trên đoạn 3-4 sẽ có giá trị lớn nhất

khi ngừng đường dây NĐ-4

Như vậy:

A x

I sc 10 209 , 94

110 3

07 , 21

342 2 3

Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-3 bằng:

A x

I ND 10 396 , 03

110 3

57 , 36

662 2 3

−

Trường hợp sự cố đoạn NĐ-3, dòng điện chạy trên đoạn NĐ-4 có gia trị bằng

dòng điện chạy trên đoạn NĐ-3, nghĩa là:

INĐ-4= 396,03 A

* Tính tổn thất điện áp

- Tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thường

+ Trong mạch vòng có một điểm phân chia công suất là nút 4, do đó nút này sẽ

có điện áp thấp nhất trong mạch vòng, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong

mạch vòng bằng:

% 62 , 7

100 110

17 , 31 15 , 17 95 , 12 95 , 29

%

2

4 max

U

+ Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây NĐ-3:

% 91 , 5 100 110

74 , 22 42 , 19 58 , 7 05 , 36

67 , 19 92 , 3 56 , 20 05 , 4

3

- Tổn thất điện áp trong chế độ sau sự cố

+ Khi ngừng đoạn NĐ-3, tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-4 bằng:

Trang 22

% 48 , 16 100 110

17 , 31 57 , 36 95 , 12 66

67 , 19 5 , 15 56 , 20 32

74 , 22 57 , 36 58 , 7 66

67 , 19 07 , 21 56 , 20 34

4

Từ các kết quả trên ta nhận thấy đối với mạch vòng đã cho, sự cố nguy hiểm nhất

xảy ra khi ngừng đoạn NĐ-3

Trong trường hợp này tổn thất điện áp lớn nhất bằng:

SHT− =  +  = 44 + j 18,74 + 30 + j 14,4 = 74 + j 33,14 MVA

+ Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại :

A x

x U

S I

dm

HT

110 3 2

14 , 33 74 10

3 2

3 2 2

3 8

−

2 8

1

78 , 212

mm J

I F

Isc= 425,56 A < k.Icp= 484 A

Trang 23

- Công suất trên đoạn 8-7:

7 7

S − =  = 30 + j 14,4 MVA

A x

U

S I

dm

66 , 174 10

110 3

4 , 14 30 10

3

3 2 2

3 7 8 7

−

2 7

8 7

1

66 , 174

mm J

I F

- Tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thờng

+ Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây HT-8:

% 43 , 5 100 110

37 , 11 14 , 33 79 , 3 74

05 , 22 4 , 14 16 , 9 30

7

+ Tổng tổn thất điện áp trên đoạn đường dây HT-8-7 bằng:

∆UHT-8-7% =∆UHT-8 % +∆U8-7% = 5,43% + 4,9% = 10,33%

Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét các sự cố xếp chồng,

nghĩa là đồng thời xảy ra trên tất cả các đoạn của đờng dây đã cho, chỉ xét sự cố

ở đoạn nào mà tổn thất điện áp trên đờng dây có giá trị cực đại

Trờng hợp này ta chỉ xét sự cố khi ngừng một mạch của đường dây HT-8

Lúc này tổn thất điện áp có giá trị:

∆UHT-8sc% = 2 ∆UHT-8% = 2 x 5,43% = 10,86%

Đối với đường dây 8-7 khi sự cố thì :∆U8-7sc% = 0

Tổng tổn thất điện áp ở chế độ sau sự cố:

∆UHT-8-7sc % = 10,86% + 4,9% = 15,76%

Trang 24

c) Tiết diện các dây dẫn và tổn thất điện áp của các đoạn đờng dây còn lại

đ-ược tính giống ở phương án 1.

Bảng kết quả chọn dây dẫn và tính tổn thất điện áp của phương án 2

Bảng 4.2: Kết quả chọn tiết diện dây và tính tổn thất điện áp phương án II

Trang 25

3 Phương án III

Hình 4.9 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phương án III

** Chọn tiết diện các dây dẫn và tính tổn thất điện áp của đờng dây NĐ-3-4

* Chọn tiết diện

- Công suất trên đoạn NĐ-3:

4 3

SND− =  + 

= 32 + j 15,5 + 34 + j 21,07

= 66 + j 36,57 MVA+ Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại :

A x

x U

S I

dm

ND

110 3 2

57 , 36 66 10

3 2

3 2 2

3 3

−

2 3

1

02 , 198

mm J

I F

Trang 26

Như vậy :

Isc= 396,04 A < k.Icp= 408 A

4 4

S − =  = 34 + j 21,07 MVA

A x

x U

S I

dm

97 , 104 10

110 3 2

07 , 21 34 10

3 2

3 2 2

3 4 3 4

−

2 4

3 4

1

97 , 104

mm J

I F

Isc= 209,94 A < kIcp= 264 A

- Tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thờng

% 31 , 6 100 110

92 , 11 57 , 36 96 , 4 66

59 , 9 07 , 21 38 , 7 34

4

+ Tổng tổn thất điện áp trên đoạn đường dây NĐ-3-4 bằng:

∆UNĐ-3-4% =∆UNĐ-3% +∆U3-4% = 6,31% + 3,74% = 10,05%

+ Khi ngừng 1 mạch trên đoạn đường dây NĐ-3

∆UNĐ-3sc % = 2 ∆UNĐ-3 % = 2 x 6,31% = 12,62%

+ Khi ngừng 1 mạch trên đoạn đường dây 3-4

Trang 28

Hình 4.10 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phương án IV

** Chọn tiết diện các dây dẫn và tính tổn thất điện áp của đờng dây NĐ-1-2

2 1

SND− =  + 

= 26 + j 12,59 + 28 + j 13,56

A x

x U

S I

dm

ND

110 3 2

15 , 26 54 10

3 2

3 2 2

3 1

−

2 1

1

46 , 157

mm J

I F

Trang 29

Isc= 314,92 A < k.Icp= 356 A

2 2

S− =  = 28 + j 13,56 MVA

A x

U

S I

dm

34 , 163 10

110 3

56 , 13 28 10

3

3 2 2

3 2 1 2

−

2 2

1 2

1

34 , 163

mm J

I F

% 16 , 6 100 110

96 , 13 15 , 26 05 , 7 54

22 , 21 56 , 13 71 , 10 28

2

∆UNĐ-1-2% =∆UNĐ-1% +∆U1-2% = 6,16% + 4,86% = 11,02%

Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét các sự cố xếp chồng,

nghĩa là đồng thời xảy ra trên tất cả các đoạn của đường dây đã cho, chỉ xét sự

cố ở đoạn nào mà tổn thất điện áp trên đờng dây có giá trị cực đại

Trường hợp này ta chỉ xét sự cố khi ngừng một mạch của đờng dây NĐ-1

Lúc này tổn thất điện áp có giá trị:

∆UNĐ-1sc % = 2 ∆UNĐ-1 % = 2 x 6,16% = 12,32%

Đối với đường dây 1-2 khi sự cố thì :∆U1-2sc% = 0

∆U

Trang 30

Bảng 4.4: Kết quả chọn tiết diện dây và tính tổn thất điện áp phương án IV

Trang 31

Hình 4.11 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phương án V

** Chọn tiết diện các dây dẫn và tính tổn thất điện áp của đường dây

NĐ-5-4

4 5

SND− =  + 

= 20 + j 8,52 + 34 + j 21,07

A x

x U

S I

dm

ND

110 3 2

59 , 29 54 10

3 2

3 2 2

3 5

−

2 5

1

59 , 161

mm J

I F

Trang 32

Isc= 323,18 A < k.Icp= 356 A

4 4

S − =  = 34 + j 21,07 MVA

A x

x U

S I

dm

97 , 104 10

110 3 2

07 , 21 34 10

3 2

3 2 2

3 4 5 4

−

2 4

5 4

1

97 , 104

mm J

I F

Isc= 209,94 A < kIcp= 264 A

% 56 , 6 100 110

96 , 13 59 , 29 05 , 7 54

04 , 13 07 , 21 03 , 10 34

4

∆UNĐ-5-4% =∆UNĐ-5% +∆U5-4% = 6,56% + 5,09% = 11,65%

+ Khi ngừng 1 mạch trên đoạn đường dây NĐ-3

Trang 33

Trang 34

Hình 4.12 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phương án VI

Bảng 4.6: Kết quả chọn tiết diện dây và tính tổn thất điện áp phương án VI

Trang 35

- Phương án I có tổn thất điện áp lúc bình thường cũng như lúc sự cố nhỏ nhất.

- Phương án II có tổn thất điện áp lúc sự cố lớn nhất Bên cạnh đó trong sơ đồ

lư-ới điện có mạng kín nên vận hành phức tạp hơn

- Phương án IV và phương án VI có tổn thất điện áp như nhau nhưng sơ đồ nối

điện của phương án VI đơn giản hơn

Từ những nhận xét trên ta giữ lại phương án I, phương án III và phương án VI để

so sánh về mặt kinh tế

Trang 36

Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng

Chương V

So sánh các phương án

về mặt kinh tế

Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để

đơn giản không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp

* Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán

hàng năm, được xác định theo công thức:

Z = (a tc +a vhđ ) K đ + ∆A c

Trong đó: atclà hệ số hiệu quả của vốn đầu tư ; atc= 0,125

avhđlà hệ số vận hành đối với các đờng dây trong mạng điện ; avhđ= 0,04

Kđ là tổng các vốn đầu tư về đường dây

∆A là tổng tổn thất điện năng hàng năm

c là giá 1kWh điện năng tổn thất ; c = 500đ/kWh

* Đối với các đường dây trên không hai mạch đặt trên cùng một cột, tổng vốn đầu

tư để xây dựng các đường dây có thể xác định theo công thức:

K đ = 1,6 k 0i l i

Trong đó: k0ilà giá thành 1km đường dây một mạch, đ/km

li là chiều dài đoạn đường dây thứ i, km

* Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công thức:

∆A = P i max τ

Trong đó: Pi maxlà tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại

τlà thời gian tổn thất công suất cực đại

- Tổn thất công suất trên đường dây thứ i có thể tính:

i dm

i i

U

Q P

2 max 2

max max

Trang 37

Trong đó:

Pi max, Qi maxlà công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đường dây trong

chế độ phụ tải cực đại;

Rilà điện trở tác dụng của đường dây thứ i;

Uđm là điện áp định mức của mạng điện

- Thời gian tổn thất công suất cực đại có thể tính:

τ = ( 0,124 +T max 10 -4 ) 2 x 8760

Tmaxlà thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong nămBây giờ ta tiến hành tính các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các phương án so sánh

1) Phương án I

a) Tính tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây

- Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây NĐ-1:

MW x

R x

S

P ND ND 15 , 43 1 , 064

110

59 , 12 26

2 2

1 2

Trang 38

b) Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện

Giả thiết rằng các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép

- Vốn đầu tư xây dựng đường dây NĐ-1

K1= 1,6 x 208.106x 67,1 = 22330,88.106 đ

- Vốn đầu tư xây dựng các đường dây còn lại được tính tương tự

Bảng 5.2: Kết quả tính vốn đầu tư xây dựng các đường dây của phương án I

Trang 39

2) Phương án III

a) Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây

- Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây NĐ-1:

MW x

R x

S

P ND ND 15 , 43 1 , 064

110

59 , 12 26

2 2

1 2

b) Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện

Giả thiết rằng các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép

- Vốn đầu tư xây dựng đường dây NĐ-1

K1= 1,6 x 208.106x 67,1 = 22330,88.106 đ

- Vốn đầu tư xây dựng các đường dây còn lại được tính tương tự

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	731,33 KB