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

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN GỒM: 1. Nhà máy nhiệt điện có: Công suất đặt: P = 6x50 MW và Hệ số công suất: cos = 0,85. 2. Hệ thống điện có: Công suất đặt vô cùng lớn và Hệ số công suất: cos = 0,85. 3. Có 9 phụ tải, trong đó: 8 phụ tải loại I có yêu cầu về độ tin cậy và 1 phụ tải loại III.

Trang 1

chương I phân tích nguồn – phụ tải

I các số liệu về nguồn cung cấp phụ tải

1.1 Sơ đồ địa lý

1.2 Những số liệu về nguồn cung cấp

1.2.1 Nhà máy nhiệt điện

1.3 Những số liệu về phụ tải

Bảng 1.1 Số liệu về phụ tải

Phụ tải

Trang 2

NMNĐ sử dụng các nguồn nhiên liệu là than đá, dầu mỏ, khí đốt… nên công suất

tự dùng chiếm khoảng 10% tổng công suất phát

82 6

Pkt = =+) Trong chế độ phụ tải cực tiểu: Cho 3 tổ máy làm việc:

MW 123 50 100

82 3

Pkt = =+) Khi sự cố một máy phát:

Trang 3

∑

2.2 Phụ tải

* Tổng số có 9 phụ tải, trong đó:

- 8 phụ tải loại I có yêu cầu về độ tin cậy, chất lượng điện năng cao, nếu đểxảy ra mất điện sẽ gây thiệt hại lớn về kinh tế, chính trị cũng như conngười, nên khi thiết kế đối với phụ tải loại 1 ta phải thiết kế cấp điện bằng

đường dây 2 lộ

- Phụ tải số 9 là phụ tải loại III

- Phụ tải 1, 4, 7 yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường

- Phụ tải 2, 3, 5, 6, 8, 9 yêu cầu điều chỉnh điện áp thường

* Tổng công suất phụ tải yêu cầu ở chế độ cực đại: ΣPpt max = 336 MW lớn hơn Pktcủa NMNĐ: Pkt= 255 MW nên mạng điện phải lấy thêm công suất từ hệ thống

Trong chế độ phụ tải cực tiểu:ΣPpt min= 50% Ppt max= 0,5.336 = 168 MW

Hệ thống và nhà máy nhiệt điện nằm cách nhau 140km

Các phụ tải được phân bố đều xung quanh nguồn cung cấp Vì vậy khi thiết kế cóthể phân thành 2 vùng phụ tải:

* Vùng I gồm 3 phụ tải phía hệ thống 7, 8, 9

* Vùng II gồm 5 phụ tải phía NMNĐ 1, 2, 3, 4, 5

Thời gian sử dụng công suất cực đại là Tmax = 4900h

Từ các số liệu phân tích nguồn và phụ tải ta thấy phải có sự liên hệ chặt chẽ giữanhà maý và hệ thống để chế độ vận hành được tin cậy và linh hoạt

Vì khoảng cách giữa nhà máy và hệ thống cũng như khoảng cách từ nguồn đến phụ tải

xa nhất khá lớn nên ta sử dụng đường dây trên không để tải điện Ta sử dụng dây nhômlõi thép truyền tải để đảm bảo khả năng dẫn điện, độ bền cơ

Trang 4

chương Ii cân bằng công suất- sơ bộ xác định chế

độ làm việc của nhà máy

Để đảm bảo cho mạng điện làm việc ổn định, đảm bảo cung cấp điện cho các

hộ phụ tải thì nguồn điện phải cung cấp đầy đủ cả về công suất tác dụng và công suấtphản kháng cho các phụ tải, tức là mỗi thời điểm luôn luôn tồn tại cân bằng giữanguồn công suất phát và nguồn công suất tiêu thụ cộng với công suất tiêu tán trên

đường dây và máy biến áp

Mục đích của phần này ta tính toán xem nguồn điện có đáp ứng đủ công suấttác dụng và công suất phản kháng không Từ đó sinh ra phương thức vận hành cụthể cho nhà máy điện, nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải cũngnhư chất lượng điện năng

i cân bằng công suất tác dụng

Cân bằng công suất tác dụng là việc rất cần thiết để giữ được tần số bìnhthường Sự cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống điện được biểu diễn theophương trình cân bằng sau:

ΣPf+ΣPHT= mΣPpt+Σ∆Pmđ+ΣPtd+ΣPdtr(2.1)

Trong đó:

+ΣPf: Tổng công suất tác dụng phát ra của nhà máy điện

ΣPf= Pfkt= 82%(6 x 50) = 246 MW

m là hệ số đồng thời, (ở đây lấy m =1)

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

m.ΣPpt = 1(38 + 44+ 40 + 38 +44 + 32 + 36+32+32) = 336 MW

+Σ∆Pmđ: Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp

Trong tính toán sơ bộ, ta lấy:Σ∆Pmđ= 5% mΣPpt= 5%.336 =16,8 MW

+ΣPtd: Tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện Ta lấy:

ΣPtd= 10%.ΣPf= 10%.300 =30 MW

+ΣPdtr: Tổng công suất tác dụng dự trữ của toàn hệ thống Vì hệ thống có công suấtvô cùng lớn nên Pdtr lấy từ hệ thống, nghĩa là không lấy Pdtr trong NMNĐ Vì vậy:

ΣPdtr= 0

Trang 5

+ΣPHT: Tổng công suất tác dụng lấy từ hệ thống.

m là hệ số đồng thời, (ở đây lấy m =1)

+ΣQpt : Là tổng công suất phản kháng cực đại của các phụ tải

ΣQpt=ΣQptmax=

=16,19+21,30 +19,36+12,50+21,30+13,63+17,42+15,49+15,49=152,68 MVAr+Σ∆QB: Là tổng tổn thất CSPK trong MBA Có thể lấy:

Σ∆QB = 15%ΣQpt= 15%.152,68 = 22,9 MVAr

+Σ∆QL: Là tổng tổn thất CSPK trên đường dây của mạng điện

+ΣQC: Là tổng CSPK do dung dẫn của đường dây cao áp sinh ra Trong khi tính sơ

Trang 6

chương Iii lựa chọn điện áp tải điện

i Nguyên tắc lựa chọn điện áp tải điện

Một trong những công việc quan trọng khi thiết kế mạng điện là lựa chọn điện áp tải

điện Điện áp tải điện có ảnh hưởng trực tiếp tới chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của mạng

điện

Điện áp được tính theo công thức kinh nghiệm:

(kV) 16P

l 4,34.

Trong đó:

l: khoảng cách truyền tải, (km)

P: Công suất truyền tải, (MW)

Từ kết quả tính toán điện áp tải điện cho từng tuyến đường dây ta sẽ lựa chọn điện áptải điện thích hợp cho toàn mạng thiết kế

ii chọn điện áp vận hành cho mạng điện thiết kế

* Sơ đồ đường dây tính toán vận hành:

Để đơn giản ta có thể dùng sơ đồ hình tia như sau để tính toán chọn điện áp cho toànmạng:

* Tính điện áp vận hành cho nhánh NĐ đến phụ tải 1:

Trang 7

kV 44 , 112 16.38 25

, 3 6

2 , 4 jQ

4,2 - j13,63 32

-S HT 6

.

+

= +

Trang 8

chương Iv các phương án nối dây của mạng điện-

chọn phương án tối ưu

i dự kiến các phương án nối dây của mạng điện

Nguyên tắc đưa ra được phương án nối dây hợp lý phải thỏa mãn điều kiện kinh tế –

kỹ thuật, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện năng, đơn giản và linhhoạt trong vận hành, có hệ số an toàn cao

Số liệu các nhánh dùng cho tính toán là số liệu trong chế độ phụ tải cực đại và dựatrên chế độ làm việc sơ bộ của các nhà máy điện

Đối với các hộ tiêu thụ loại I ta dùng các đường dây kép hay mạch vòng, hộ tiêu thụloại III ta dùng đường dây đơn để cung cấp điện

Nhận xét: Căn cứ vào chế độ làm việc của nhà máy điện và hệ thống, sự phân bố các

phụ tải và phân loại các phụ tải ta có nhận xét sau:

Các phụ tải 7, 8 ,9 nhận điện từ hệ thống, còn các phụ tải 1, 2, 3, 4, 5, 6 nhận điện từnhà máy nhiệt điện và một phần từ hệ thống qua đường liên lạc

Để liên lạc giữa nhà máy và hệ thống hợp lý nhất ta sử dụng đường dây kép qua phụtải 6

Phụ tải 9 là phụ tải loại III nên cách nối dây tối ưu là dùng đường dây đơn cung cấp

điện cho phụ tải 9 trực tiếp từ HT

Phụ tải 7, 8 là phụ tải loại I nhưng khoảng cách ngắn hơn Vì vậy sơ đồ nối dây tối

ưu là đường dây kép trực tiếp từ HT

Căn cứ vào sơ đồ địa lý phân bố phụ tải và nhà máy điện, từ những nhận xét trên ta

có thể đưa ra 6 phương án nối dây sau:

Trang 9

1.1 Phương án 1

Trang 10

Trang 11

Trang 12

ii Tính toán so sánh kỹ thuật các phương án

Để giảm khối lượng tính toán các chỉ tiêu kinh tế trước hết ta tính các thông số kỹthuật cho các phương án, loại bỏ các phương án không đảm bảo điều kiện kỹ thuật,giữ lại các phương án đảm bảo kỹ thuật để đánh giá, so sánh về mặt kinh tế

kt

imaxJ

I

F=

Trong đó:

Fkt: Tiết diện dây dẫn, mm2

Iimax: Dòng điện qua dây dẫn ở chế độ phụ tải cực đại, A

dm

2 max 2

max 3

dm

imax

U 3 n

Q P

10 U 3 n

S

=

Smax: Công suất chạy trên lộ đường dây ở chế độ phụ tải cực đại, MVA

Udm: Điện áp định mức của mạng điện, kV

n: Số mạch của đường dây Vì trong mạng điện thiết kế, tất cả các phụ tải đều là hộloại I, nên để đảm bảo độ tin cậy cấp điện ta phải dùng mạch kép, n = 2

Jkt: Mật độ kinh tế của dòng điện là tỷ số của dòng điện lớn nhất chạy trên đườngdây với tiết diện kinh tế Nó phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn và thời gian sử dụngcông suất lớn nhất Tmax ở đây, Tmax= 4900 h nên Jkt= 1,1A/mm2

Từ đó ta tính được tiết diện kinh tế của dây dẫn, tra bảng chọn tiết diện tiêu chuẩngần nhất và kiểm tra các điều kiện vầng quang, độ bền cơ và điều kiện phát nóng

2.2 Điều kiện kỹ thuật

Sự cố dùng để kiểm tra điều kiện kỹ thuật với lộ kép là đứt 1 nhánh trong lộ kép của

đường dây Với lộ đơn là vòng kín thì phải xét cụ thể khi sự cố xảy ra trên cácnhánh

Trang 13

2.2.1 Kiểm tra điều kiện vầng quang

Theo điều kiện tiết diện dây dẫn không được nhỏ hơn trị số cho phép đối với mỗi cấp

điện áp Đối với cấp điện áp 110kV tiết diện dây dẫn không được nhỏ hơn trị số chophép là 70 mm2

2.2.2 Kiểm tra điều kiện phát nóng

Dòng điện chạy trên đường dây gây ra phát nóng dây dẫn Để đảm bảo sự làm việclâu dài của dây dẫn, nhiệt độ của dây dẫn không được vượt quá nhiệt độ cho phép.Kiểm tra khi sự cố nặng nề nhất theo điều kiện sau:

k: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, k = 0,8

Đối với các đường dây kép thì ta có Isc= 2.Imax, với Imax là dòng điện cực đại trên

đường dây trong chế độ làm việc bình thường

2.2.3 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

∆Ubt max%: tổn thất điện áp lớn nhất trong điều kiện làm việc bình thường

∆Usc max%: tổn thất điện áp lớn nhất lúc sự cố nặng nề nhất

∆Ubt cp%: tổn thất điện áp lớn nhất cho phép khi vận hành bình thường

∆Usc cp%: tổn thất điện áp lớn nhất cho phép khi sự cố

Với những phụ tải ở xa nguồn nếu có dự định dùng máy biến áp có điều áp dưới tảithì:

∆Ubt max(%)≤ ∆Ubt cp(%) = 15 - 20%

∆Usc max (%)≤ ∆Usc cp(%) = 20 - 25%

Trang 14

2.3 Tính toán cụ thể cho các phương án

81 , 1 2 , 4 10

110 3 2

Q P

2 2

3

2 6 - ND 2

6 - ND

12 J

Trang 15

- Công suất truyền tải trên đường dây:

MVA j11,82

82 , 11 8 , 27 10

110 3 2

Q P

2 2

3 2

6 - HT 2

6 -

28 , 79 J

IHT-6 sc = 2.IHT-6 = 2.79,28 = 158,55 A< k.Icp = 0,8.265 = 212 A nên tiết diện dây dẫn

đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng và có thể loại trừ khả năng phát sinh vầngquang

 Khi sự cố một tổ máy phát thì 5 máy phát còn lại sẽ phát hết toàn bộ công suấtvới công suất định mức là 50 MW

-Tổng công suất tác dụng của nhà máy phát ra khi sự cố một máy phát:

k A 12 10 110 3 2

81 , 1 2 , 4 10

110 3

2

S

2 2

3 6 - ND

, 7 2 j1,81 2

, 4 j13,63 32

=

−

=

Trang 16

A 212 0,8.265

k.I A 79,28 10

.110 3 2

11,82 27,8

.10 110

3 6 HT

Tính tương tự cho các đoạn đường dây còn lại

Bảng 4.1 Kết quả chọn tiết diện dây dẫn

S (MVA) Ibt (A) Isc (A) Fkt (mm 2 ) Loại dây

Mã dây k.Icp (A)

r0: Điện trở đơn vị của dây dẫn (Ω/km)

x0: Điện kháng đơn vị của dây dẫn (Ω/km)

b0: Điện dẫn phản kháng đơn vị của dây dẫn (10-6S/km)

n: Số mạch đường dây, n= 1; 2

l: Chiều dài đoạn đường dây

Với khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là Dtb = 5 m ta có bảng kết quảnhư sau:

Trang 17

Bảng 4.2 Thông số các đoạn đường dây:

ĐD Dây dẫn l (km) r0

( Ω /km)

x0( Ω /km)

b0(10 -6 S/km)

R ( Ω )

X ( Ω )

B (10 -6 S)

NĐ-1 AC - 95 63,25 0,33 0,429 2,65 10,44 13,57 335,23 NĐ-2 AC - 120 80,62 0,27 0,423 2,69 10,88 17,05 433,74 NĐ-3 AC - 95 67,08 0,33 0,429 2,65 11,07 14,39 355,52 NĐ-4 AC - 95 50,99 0,33 0,429 2,65 8,41 10,94 270,25 NĐ-5 AC - 120 80,62 0,27 0,423 2,69 10,88 17,05 433,74 NĐ-6 AC – 70 80,62 0,46 0,44 2,58 18,54 17,74 416,00 HT-6 AC – 70 60,83 0,46 0,44 2,58 13,99 13,38 313,88 HT-7 AC – 95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,90 15,47 382,18 HT-8 AC – 95 56,57 0,33 0,429 2,65 9,33 12,13 299,82 HT-9 AC - 185 80,62 0,17 0,409 2,84 13,71 32,97 228,96

b) Xác định tổn thất điện áp và tổn thất công suất trên đường dây:

* Đoạn NĐ-6:

+Tổn thất điện áp trên đường dây:

% 91 , 0 100 110

74 , 17 81 , 1 54 , 18 2 , 4 100 U

X Q R

ND 6 - ND 6

∆

%82,191,0.2

%U.2

81 , 1 2 , 4 R

U

Q P

2 2

6 - ND 2

dm

2 6 - ND 2

6 - ND

6

∆

Vậy, đường dây đã chọn thoả mãn yêu cầu tổn thất điện áp khi làm việc bình thường

và sự cố đều nằm trong giới hạn cho phép

X Q R

82 , 11 8 , 27 R

U

Q P

2 2

6 - HT 2

dm

2 6 - HT 2

6 - HT

6

∆

Trang 18

Bảng 4.3 Tổn thất điện áp và tổn thất công suất trên các đoạn đường dây:

ĐD

.

S (MVA)

R ( Ω )

X ( Ω )

∆ Ubt(%)

∆ Usc(%)

∆ P (MW)

Trang 19

4

+ +

= +

=

−

- Dòng điện làm việc lớn nhất chạy trên đoạn NĐ-4:

A 76 , 232 10

110 3 2

8 , 33 82 10

110 3 2

Q P

2 2

3

2 4 - ND 2

4 - ND

4

- Tiết diện kinh tế của dây dẫn:

Ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất AC-240 có Icp = 610 A cho đoạn đường dâyNĐ-4

- Trường hợp sự cố nguy hiểm nhất là trường hợp đứt một mạch đường dây, khi đódòng sự cố tăng gấp đôi lúc làm việc bình thường

INĐ-4 sc= 2.INĐ-4= 2.232,76 = 465,52 A< k.Icp = 0,8.610 = 488 A nên tiết diện dây dẫn

*Đoạn 4-5:

2

kt

4 -

76,232J

I

Trang 20

- C«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®êng d©y:

MVA 21,30

110 3 2

3 , 21 44 10

110

3

2

Q P

2 2

3

2 5 - 4 2

28 , 128 J

B¶ng 4.4 KÕt qu¶ chän tiÕt diÖn d©y dÉn:

S (MVA) Ibt(A) Isc (A) Fkt

(mm2)

Lo¹i d©yM· d©y k.Icp

Trang 21

Từ bảng tổng kết trên ta xác định các thông số của các đoạn đường dây, từ đó tínhtoán các chế độ làm việc của hệ thống điện cũng như tổn thất công suất, tổn thất điện

áp Ta tính các thông số theo các công thức sau:

)(l.n

( Ω /km)

x0( Ω /km)

b0(10 -6 S/km)

R ( Ω )

X ( Ω )

B (10 -6 S)

NĐ-1 AC - 95 63,25 0,33 0,429 2,65 10,44 13,57 335,23 NĐ-2 AC - 120 80,62 0,27 0,423 2,69 10,88 17,05 433,74 NĐ-3 AC - 95 67,08 0,33 0,429 2,65 11,07 14,39 355,52 NĐ-4 AC - 240 50,99 0,13 0,39 2,86 3,31 9,94 291,66

4 - 5 AC - 120 53,85 0,27 0,423 2,69 7,27 11,39 289,71 NĐ-6 AC – 70 80,62 0,46 0,44 2,58 18,54 17,74 416,00 HT-6 AC – 70 60,83 0,46 0,44 2,58 13,99 13,38 313,88 HT-7 AC – 95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,90 15,47 382,18 HT-8 AC – 95 56,57 0,33 0,429 2,65 9,33 12,13 299,82 HT-9 AC - 185 80,62 0,17 0,409 2,84 13,71 32,97 228,96

* Đoạn NĐ-4-5:

- Khi vận hành bình thường:

+Tổn thất điện áp trên đường dây:

Trang 22

( ) 100 5 , 02 %

110

94 , 9 8 , 33 31 , 3 82 100 U

X Q R

ND 4 - ND 4

X Q R

Đối với đường dây NĐ-4-5, khi ngừng một mạch trên đoạn NĐ-4 sẽ nguy hiểm hơn

so với trường hợp sự cố một mạch trên đoạn 4-5 → Ta giả thiết xảy ra sự cố đứt mộtmạch trên đoạn NĐ-4

( )

% 69 , 14 100 110

39 , 11 3 , 21 27 , 7 44 94 , 9 8 , 33 2 31

X Q R

P X

Q 2 R

5 - 4 5 - 4 5 - 4 5 - 4 4 - ND 4 - ND 4

ND 4 - ND 5

+ +

=

+ +

8 , 33 82 R

U

Q P

2 2

4 - ND 2

dm

2 4 - ND 2

4 - ND

3 , 21 44 R

U

Q P

2 2

5 - 4 2

dm

2 5 - 4 2

Trang 23

B¶ng 4.6 Tæn thÊt ®iÖn ¸p vµ tæn thÊt c«ng suÊt trªn c¸c ®o¹n ®êng d©y:

§D

.

S(MVA)

R(Ω)

X(Ω)

∆Ubt(%)

∆Usc(%)

∆P(MW)

Trang 24

a) Lựa chọn dây dẫn:

*Đoạn HT-8:

MVA 30,98 j 64 15,49 j 32 15,49 j 32 S

S

8

+ +

= +

=

−

- Dòng điện làm việc lớn nhất chạy trên đoạn HT-8:

A 6 , 186 10

110 3 2

98 , 30 64 10

110 3 2

Q P

2 2

3 2

8 - HT 2

8 -

6 , 186 J

IHT-8 sc = 2.IHT-8 = 2.186,6 = 373,2 A < k.Icp = 0,8.445 = 356 A nên tiết diện dây dẫn

*Đoạn 8-9:

MVAj15,49

110 3

49 , 15 32 10

110

.

3

Q P

2 2

3

2 9 - 8 2

6 , 186 J

I

Ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất AC-150 có Icp=445 A cho đoạn đường dây 8-9.Tính tương tự cho các đoạn đường dây còn lại

Trang 25

Bảng 4.7 Kết quả chọn tiết diện dây dẫn:

(mm2)

Loại dâyMã dây k.Icp (A)NĐ-1 38 +j 16,19 108,40 216,79 98,54 AC - 95 264

n: Số mạch đường dây, n=1; 2

Trang 26

B¶ng 4.8 Th«ng sè c¸c ®o¹n ®êng d©y:

( Ω /km)

x0( Ω /km)

b0(10 -6 S/km)

R ( Ω )

X ( Ω )

B (10 -6 S)

N§-1 AC - 95 63,25 0,33 0,429 2,65 10,44 13,57 335,23 N§-2 AC - 120 80,62 0,27 0,423 2,69 10,88 17,05 433,74 N§-3 AC - 95 67,08 0,33 0,429 2,65 11,07 14,39 355,52 N§-4 AC - 240 50,99 0,13 0,39 2,86 3,31 9,94 291,66

4 - 5 AC - 120 53,85 0,27 0,423 2,69 7,27 11,39 289,71 N§-6 AC – 70 80,62 0,46 0,44 2,58 18,54 17,74 416,00 HT-6 AC – 70 60,83 0,46 0,44 2,58 13,99 13,38 313,88 HT-7 AC – 95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,90 15,47 382,18 HT-8 AC - 150 56,57 0,21 0,416 2,86 5,94 11,77 323,58

X Q R

X Q R P

%

U

2 2

dm

9 8- 9 8- 9 8- 9 8- 9

8 , 20 49 , 15 5 , 10 32 77 , 11 98 , 30 2 94 , 5 64 2

100 U

X Q R

P X

Q 2 R

9 8- 9 8- 9 8- 9 8- 8 - HT 8 - HT 8

HT 8 - HT 9

+ +

=

+ +

98 , 30 64 R

U

Q P

2 2

8 - HT 2

dm

2 8 - HT 2

8 -

49 , 15 32 R

U

Q P

2 2

9 - 8 2

dm

2 9 - 8 2

Trang 27

ĐD

.

S(MVA)

R(Ω)

X(Ω)

∆Ubt(%)

∆Usc(%)

∆P(MW)

Trang 28

j 82 21,3 j 44 16,19 j 38 S

S

1

+ +

= +

=

−

- Dßng ®iÖn lµm viÖc lín nhÊt ch¹y trªn ®o¹n N§-1:

A 61 , 236 10

110 3 2

49 , 37 82 10

110 3 2

Q P

2 2

3 2

1 - ND 2

1 -

61,236J

*§o¹n 1-2:

Trang 29

MVAj21,30

110 3 2

3 , 21 44 10

110

.

3

2

Q P

2 2

3

2 2 - 1 2

28 , 128 J

I

Ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất AC-120 có Icp=380 A cho đoạn đường dây 1-2

- Trường hợp sự cố nguy hiểm nhất là trường hợp đứt một mạch đường dây, khi đódòng sự cố tăng gấp đôi lúc làm việc bình thường

I1-2 sc= 2.I1-2= 2.128,28 = 256,56 A< k.Icp= 0,8.380 = 304 A nên tiết diện dây dẫn đãchọn thoả mãn điều kiện phát nóng và có thể loại trừ khả năng phát sinh vầng quang.Tính tương tự cho các đoạn đường dây còn lại

(mm2)

Loại dâyMã dây k.Icp (A)

Trang 30

( Ω /km)

x0( Ω /km)

b0(10 -6 S/km)

R ( Ω )

X ( Ω )

B (10 -6 S)

NĐ-1 AC- 240 63,25 0,13 0,39 2,86 4,11 12,33 361,79

1 -2 AC - 120 60,83 0,27 0,423 2,69 8,21 12,87 327,27 NĐ-3 AC - 95 67,08 0,33 0,429 2,65 11,07 14,39 355,52

4 - 5 AC - 120 53,85 0,27 0,423 2,69 7,27 11,39 289,71 NĐ-6 AC – 70 80,62 0,46 0,44 2,58 18,54 17,74 416,00 HT-6 AC – 70 60,83 0,46 0,44 2,58 13,99 13,38 313,88 HT-7 AC – 95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,90 15,47 382,18 HT-8 AC - 150 56,57 0,21 0,416 2,86 5,94 11,77 323,58

X Q R

ND 1 - ND 1

X Q R P

%

dm

2 - 1 2 - 1 2 - 1 2 - 1 2

Trang 31

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 đường dây đã cho, chỉ xét sự cố ở đoạnnào mà tổn thất điện áp trên đường dây có giá trị cực đại.

Đối với đường dây NĐ-1-2, khi ngừng một mạch trên đoạn NĐ-1 sẽ nguy hiểm hơn

so với trường hợp sự cố một mạch trên đoạn 1-2 → Ta giả thiết xảy ra sự cố đứt mộtmạch trên đoạn NĐ-1

( )

% 47 , 18 100 110

87 , 12 3 , 21 21 , 8 44 33 , 12 49 , 37 2 11

X Q R P X

Q 2 R

2 - 1 2 - 1 2 - 1 2 - 1 1 - ND 1 - ND 1

ND 1 - ND 2

+ +

=

+ +

49 , 37 82 R

U

Q P

2 2

1 - ND 2

dm

2 1 - ND 2

1 - ND

3 , 21 44 R

U

Q P

2 2

2 - 1 2

dm

2 2 - 1 2

ĐD

.

S (MVA)

R ( Ω )

X ( Ω )

∆ Ubt(%)

∆ Usc(%)

∆ P (MW)

Trang 32

-Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt trong toµn m¹ng:

S

8

+ +

= +

=

−

- Dßng ®iÖn lµm viÖc lín nhÊt ch¹y trªn ®o¹n HT-8:

A 6 , 186 10

110 3 2

98 , 30 64 10

110 3 2

Q P

2 2

3

2 8 - HT 2

8 -

6,186J

I

Ta chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn gÇn nhÊt AC-150 cã Icp = 445 A cho ®o¹n ®êng d©yHT-8

Trang 33

- Trường hợp sự cố nguy hiểm nhất là trường hợp đứt một mạch đường dây, khi đódòng sự cố tăng gấp đôi lúc làm việc bình thường.

IHT-8 sc = 2.IHT-8 = 2.186,6 = 373,2 A < k.Icp = 0,8.445 = 356 A nên tiết diện dây dẫn

*Đoạn 8-9:

MVAj15,49

110 3

49 , 15 32 10

110

.

3

Q P

2 2

3

2 9 - 8 2

6 , 186 J

Trang 34

Từ bảng tổng kết trên ta xác định các thông số của các đoạn đường dây, từ đó tínhtoán các chế độ làm việc của hệ thống điện cũng như tổn thất công suất, tổn thất điện

áp Ta tính các thông số theo các công thức sau:

)(l.n

( Ω /km)

x0( Ω /km)

b0(10 -6 S/km)

R ( Ω )

X ( Ω )

B (10 -6 S)

NĐ-1 AC - 95 63,25 0,33 0,429 2,65 10,44 13,57 335,23 NĐ-2 AC - 120 80,62 0,27 0,423 2,69 10,88 17,05 433,74 NĐ-3 AC - 95 67,08 0,33 0,429 2,65 11,07 14,39 355,52 NĐ-4 AC - 95 50,99 0,33 0,429 2,65 8,41 10,94 270,25 NĐ- 5 AC - 120 80,62 0,27 0,423 2,69 10,88 17,05 433,74 NĐ-6 AC – 70 80,62 0,46 0,44 2,58 18,54 17,74 416,00 HT-6 AC – 70 60,83 0,46 0,44 2,58 13,99 13,38 313,88 HT-7 AC – 95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,90 15,47 382,18 HT-8 AC - 150 56,57 0,21 0,416 2,86 5,94 11,77 323,58

X Q R

P

%

U

2 2

dm

8 - HT 8 - HT 8 - HT 8 - HT 8

X Q R P

%

dm

9 8- 9 8- 9 8- 9 8- 9

∆

Trang 35

8 , 20 49 , 15 5 , 10 32 77 , 11 98 , 30 2 94 , 5 64 2

100 U

X Q R

P X

Q 2 R

9 8- 9 8- 9 8- 9 8- 8 - HT 8 - HT 8

HT 8 - HT 9

+ +

=

+ +

98 , 30 64 R

U

Q P

2 2

8 - HT 2

dm

2 8 - HT 2

8 -

49 , 15 32 R

U

Q P

2 2

9 - 8 2

dm

2 9 - 8 2

ĐD

.

S(MVA)

R(Ω)

X(Ω)

∆Ubt(%)

∆Usc(%)

∆P(MW)

Trang 36

0,62 j21,3).8 (44

41,45 j16,19).1 (38

l l

l

.l S ) l (l

S L

.l S

S

2 1 2 ND 1 ND

2 ND 2 2 1 2 ND 1

i

i i

+ +

=

+ +

j19,57) (43,59

j21,3) 44

-j16,19

38

(

S ) S

S

(

2

+ + +

=

− +

=

MVA j3,39

59 , 5 j16,19) 8

( j19,57 59

, 43 S

S

1

− +

110 3

57 , 19 59 , 43 10

U 3

Q P

2 2

3

dm

2 1 - ND 2

1 -

ND 1

-ND

1 , 1

79 , 250 J

I

→

Trang 37

Ta chọn dây AC-240 có Icp= 610 A.

A 45 , 222 10

110 3

91 , 17 41 , 38 10

U 3

Q P

2 2

3

dm

2 2 - ND 2

2 - ND

-ND

1 , 1

45 , 222 J

39 , 3 59 , 5 10

U

3

Q P

2 2

3

dm

2 2 - 1 2

29 , 34 J

I

→

Ta chọn dây AC-70 có Icp= 265 A

Ta thấy tiết diện kinh tế của các đường dây đều lớn hơn 70 mm2 nên đều thoả mãn

điều kiện không xuất hiện vầng quang và đảm bảo độ bền cơ của đường dây

Để đảm bảo cho đường dây làm việc bình thường trong chế độ sự cố thì dòng điệnchạy trên đường dây sau sự cố nguy hiểm nhất phải thoả mãn điều kiện:

A 216,79 10

.110 3

16,19 38

.10 U

3

Q P

2 2

3

dm

2 1 2

A 473,22 10

.110 3

21,3) (16,19

44) (38

.10 U

3

) Q (Q ) P (P

I

cp 3

2 2

3

dm

2 2 1 2 2 1 sc

+ +

=

+ + +

=

Trường hợp sự cố đoạn NĐ-2, dòng điện chạy trên đoạn NĐ-1 có giá trị bằng dòng

điện chạy trên đoạn NĐ-2, nghĩa là: INĐ-1 sc = 473,22 A

Trang 38

S (MVA) Ibt (A) Isc (A) Fkt (mm 2 ) Loại dây

Mã dây Icp (A)

NĐ-1 43,59 +j 19,57 250,79 473,22 227,99 AC - 240 488 NĐ-2 38,41 + j 17,91 222,45 473,22 202,23 AC – 240 488

1 - 2 5,59 + j 3,39 34,29 216,79 31,17 AC - 70 212 NĐ-3 40 +j 19,36 116,62 233,24 106,02 AC - 95 264 NĐ-4 38 +j 12,50 104,98 209,97 95,44 AC - 95 264 NĐ-5 44 +j 21,30 128,28 256,57 116,62 AC - 120 304

HT-6 27,8 +j 11,82 79,28 158,55 72,07 AC – 70 212 HT-7 36 +j 17,42 104,96 209,92 95,42 AC – 95 264 HT-8 32 +j 15,49 93,30 186,59 84,82 AC – 95 264

Trang 39

(km)

r0( Ω /km)

x0( Ω /km)

b0(10 -6 S/km)

R ( Ω )

X ( Ω )

B (10 -6 S)

NĐ-1 AC - 240 63,25 0,13 0,439 2,86 8,22 27,77 180,90 NĐ-2 AC – 240 80,62 0,13 0,439 2,86 10,48 35,39 230,57

1 - 2 AC - 70 60,83 0,46 0,44 2,58 27,98 26,77 156,94 NĐ-3 AC - 95 67,08 0,33 0,429 2,65 11,07 14,39 355,52 NĐ-4 AC - 95 50,99 0,33 0,429 2,65 8,41 10,94 270,25 NĐ-5 AC - 120 80,62 0,27 0,423 2,69 10,88 17,05 433,74 NĐ-6 AC – 70 80,62 0,46 0,44 2,58 18,54 17,74 416,00 HT-6 AC – 70 60,83 0,46 0,44 2,58 13,99 13,38 313,88 HT-7 AC – 95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,90 15,47 382,18 HT-8 AC – 95 56,57 0,33 0,429 2,65 9,33 12,13 299,82 HT-9 AC - 185 80,62 0,17 0,409 2,84 13,71 32,97 228,96

♦ Mạch vòng kín NĐ-1-2-NĐ:

Khi vận hành bình thường:

Bởi trong mạch vòng chỉ có một điểm phân chia công suất là nút 1, do đó nút này sẽ

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

7,45%

.100 110

7 19,57.27,7 43,59.8,22

.100 U

.X Q R

1 - ND 1 - ND 1

ND 1 - ND 1

btND max

9 17,91.35,3 0,48

38,41.1 100

U

.X Q R

ND 2 - ND 2

% 04 , 2 100 110

.26,77 39 , 3 5,59.27,98 100

U

.X Q R P

%

dm

2 - 1 2 - 1 2 - 1 2 - 1 2

44).8,22 (38

.100 U

).X Q (Q ).R

P (P

%

dm

1 - ND 2 1 1 - ND 2 1 1

-ND

sc

= +

+ +

=

+ + +

=

Trang 40

Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®o¹n 1-2:

% 89 , 10 100 110

21,3.26,77 44.27,98

.100 U

.X Q R P

%

ΔU

2

2 dm

2 - 1 2 2 - 1 2 sc

9 21,3).35,3 (16,19

).10,48 44

(38

.100 U

).X Q (Q ).R

P (P

%

ΔU

2

2 dm

2 - ND 2 1 2 - ND 2 1 2sc

-ND

= +

+ +

=

+ + +

=

Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®o¹n 2-1:

% 37 , 11 100 110

.26,77 188 , 16 38.27,98

.100 U

.X Q R P

%

ΔU

2

2 dm

2 - 1 1 2 - 1 1 sc

Tiêu đề	Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Mạng Lưới Điện Gồm Hệ Thống Điều Khiển Và Một Nhà Máy Nhiệt Điện Cấp Cho 9 Phụ Tải
Người hướng dẫn	Nguyễn Lân Tráng
Trường học	Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Thiết kế Mạng Lưới Điện
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	130
Dung lượng	1,07 MB

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

Phương pháp tính kinh tế: