trên các đoạn của phát tuyến và trên các nhánh - Thời gian sửa chữa... Điện - Điện Tử đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu thân xung quanh đã giúp đỡ về vật chất lẫn tinh t
Trang 2
2- Các yêu c ầu thiết kế :
Trang 3=
áp lúc phụ tài cực đại và cực tiểu – Bù ứng động Bổ sung vào sơ đồ
Trang 4trên các đoạn của phát tuyến và trên các nhánh - Thời gian sửa chữa
Trang 5Trang 7
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Thành Phố HỒ CHÍ MINH , ngày tháng năm
Trang 8………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Trang 9Điện - Điện Tử đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu
thân xung quanh đã giúp đỡ về vật chất lẫn tinh thần để em hoàn
Trang 10
t
Chương 1 : THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI
1.1 Mở Đầu 1
1.2 Tính toán thiết kế 1
1.2.1 Chọn dây theo yêu cầu tổn thất điện áp 3 % 6
1.2.2 kiểm tra sụt áp khi lần lượt mất nguồn bên phải và trái 17
1.2.3 Tính tổn thất công suất 19
1.2.4 Các chỉ tiêu kinh tế 22
Chương 2 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ PHỐI HỢP BẢO VỆ Ph ần 1 : Tính Toán ngắn mạch 2.1 Lý thuyết ngắn mạch 42
2.2 Tính toán dòng ngắn mạch 43
2.2.1 Tính toán tổng trở thứ tự thuận ,nghịch và không của dây 43
2.2.2 Tính toán các tổng trở của trạm phân phối nhìn về hệ thống 48
2.3 Tính toán ngắn mạch 49
2.4 Tính toán kiểm tra lại dòng ngắn mạch 55
Ph ần 2 : Phối hợp bảo vệ 2.5 Phối hợp bảo vệ 60
Trang 113.2 Tính toán các chế độ 70
3.2.1 Tính toán đặc tính cơ lý và các tải trọng đơn vị của dây pha và dây trung tính trên phát tuyến chính 71
3.2.2 Tính toán đặc tính cơ lý và các tải trọng đơn vị của dây pha và dây trung tính trên các nhánh 78
3.3 Vẽ biểu đồ ứng suất và độ võng theo khoảng vượt 81
3.3.1 Xét đường dây pha của phát tuyến chính AC – 185 mm2 3.3.2 Các bảng kết quả ứng suất , độ võng , sức căng của dây pha 81
phát tuyến chính theo khoảng vượt 82
3.3.3 Các bảng kết quả ứng suất , độ võng , sức căng của dây trung tính phát tuyến chính theo khoảng vượt 84
3.3.4 Các bảng kết quả ứng suất , độ võng , sức căng của dây pha các nhánh theo khoảng vượt 85
3.3.5 Các bảng kết quả ứng suất , độ võng , sức căng của dây trung tính các nhánh theo khoảng vượt 87
3.3.6 Các biểu đồ ứng suất , độ võng theo khoảng vượt 88
3.4 Xác định chiều cao cột ở các khoảng vượt 93
3.5 Chọn xứ cách điện 96
3.6 Nối đất 96
3.7 Tính lực tác dụng tác dụng vào trụ và chọn dây chằng neo trụ 99
Trang 12Chương 4 : BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI
4.1 Mở đầu 122
4.2 Giảm tổn thất công suất ,tổn thất điện năng và tiết kiệm điện vớI n vị trí đặt tụ bù 123
4.2.1 Giảm tổn thất công suất 123
4.2.2 Giảm tổn thất điện năng 124
4.2.3 Giảm tổn thất điện năng vớI n vị trí bù có xét chi phí 125
4.2.4 Hướng dẫn 127
4.2.5 Tính toán bù vớI n vị trí đặt tụ bù cho phát tuyến bên trái và phái 133
4.3 Bù ứng động 139
4.4 Kiểm tra lạI kết quả tính toán 142
4.4.1 Tính toán bù ứng động cho phát tuyến bên trái 142
4.4.2 Tính toán bù ứng động cho phát tuyến bên phảI 148
Chương 5 : ĐỘ TIN CẬY 5.1 Hàm tin cậy tổng quát 154
5.2 Các khái niệm phần tử cơ bản 157
5.3 Hệ thống nồI tiếp 161
5.4 Àp dụng 164
5.5 Kiểm tra lạI kết quả tính toán bằng phần mềm 169
Trang 13M ột đất nước giàu mạnh thì tất cả mọi lĩnh vực đều phải phát triễn từ công nghi ệp , nông nghiệp , y tế ,giáo dục …Trong công cuộc đổi mới hiện nay ,nước ta đã và đang phát triển trên nhiều lĩnh vực Trong đó ngành công nghiệp điện lực giữ một vai trỏ rất quan trọng , bởi vì địên năng là nguồn năng lượng
s ạch và được dùng rộng rãi nhất trong các nền kinh tế quốc dân Trên tinh thần
đó , đề tài “ Thiết kế mạng phân phốI 22 kv ” là rất cần thiết
Lu ận văn này được bắt đầu vào tháng 10 năm 2005 và hoàn thành vào tháng 1 năm 2005 vớI sự hướng dẫn của Thầy Trần Anh Dũng thuộc bộ môn
H ệ Thống Điện khoa Điện – Điện Tử trường ĐạI Học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh Lu ận văn này được viết và chia thành 5 chương
THI ẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI
Chương 1 : THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI
Chương 2 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ PHỐI HỢP BẢO VỆ
Chương 3 : TÍNH TOÁN CƠ KHÍ ĐƯỜNG DÂY
Chương 4 : BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI
Trang 14HUTECH
Trang 151.1 M Ở ĐẦU :
Đường dây phân phốI là đường dây trung áp 15 kv hay 22 kv , bao gồm
Phát tuyến chính hay đường dây nhánh cung cấp cho phụ tải trung hay
Đường dây phân phốI được bảo vệ bằng máy cắt dầu nguồn tự đóng lạI
để tiện cho việc sửa chữa và bảo trì
thường vận hành hở nhằm đảm bảo liên tục cung cấp điện cho khách hàng
hạn nhất định ) khi thời tiết thay đổi ( thời tiết lạnh giá ,nóng bức hay trong trường hợp bị bão ,lốc xoáy….) , và chịu được những lực cơ học thông thường
Trang 16dm
1000
)sincos
(
%
2 0
tt tt tt dm
tt tt
U
X Q R P
1000
Trang 17Chia ra làm 2 trường hợp :
pb pb pb
2 2
3r l I R
U
Q P
P= tt + tt ⋅ = ⋅ ⋅
2 0 2
2 2
3x l I X
U
Q P
Trang 19 Tổng trở tương đương của hệ thống : x1 = 0,32 ; x2 = 0,35 ; x3 = 0,6 đvtđ
Các yêu c ầu thiết kế :
Trang 201.2.1.1 TÌM ĐIỂM PHÂN BỐ CÔNG SUẤT :
8 1500 7
2100 25
, 6 1500 5
, 5 2000
5 , 4 3000 5
, 3 2400 5
, 2 1800 5
, 1 2200 75
× +
× +
× +
25 , 8 1800 5
, 7 2000 5
, 6 1800 5
, 5 2400
5 , 4 3000 5
, 3 2000 75
, 2 1500 2
2100 1
1500
× +
× +
× +
× +
1
1
1800 2200
1800 2400
3000 2000
1500
2100 1500
Trang 215619 3819
1581 3581
1
1
1800 2200
1800 2400
3000 2000
1500
2100 1500
1,054 1,5
2
Trang 22(KVA)
554,4
027,415815
,3200075
,215002
21001
1500
=
×+
×+
×+
×+
S
U U
dm cp
/483,08
,0
6,04,0554,459,5092
22103cos
điện cho phép là : Icp
Trang 2337,1log.144,0016,0log
.144,0
3
×
=+
K
dm
%0000685,
0
%10
22
6,0326,08,017,0
%100.1000
sin.cos
×
×+
%589,1554,459,50920000685
,0
tt S (km)
Trang 24pb pb
75,01000
=+
Trang 25( Km)
8,0cos
ϕ
223
6,6
37,1log.144,0016,0log
.144,0
3
×
=+
K
dm
%000277,
0
%10
22
6,0393,08,038,1
%100.1000
sin.cos
×
×+
%111,05,1800000277,
0
Trang 26Giả thuyết chọn x0 =0,4(Ω/Km), suy ra điện trở r0 :
( Km)
x l
S
U U
dm cp
/63,288
,0
6,04,01
400
2210913,1cos
sin
.10
0 2
223
6,6
37,1log.144,0016,0log
.144,0
3
×
=+
K
dm
%000277,
0
%10
22
6,0393,08,038,1
%100.1000
sin.cos
×
×+
%111,01400000277,
0
Trang 27U U
dm cp
/14,48
,0
6,04,01
1000
2210468,1cos
sin
.10
0 2
223
6,6
37,1log.144,0016,0log
.144,0
3
×
=+
Trang 28STT Đoạn l
(km)
S tt s (KVA)
tt S (km)
Trang 29tt S (km)
Trang 305 5
6 14
Trang 31Dây chính : AC – 185 ( mm 2 ) Dây nhánh : AC – 25 ( mm 2 )
1.2.2 KI ỂM TRA SỤT ÁP KHI LẦN LƯỢT MẤT NGUỒN BÊN
PH ẢI VÀ TRÁI :
1.2.2.1 KI ỂM TRA SỤT ÁP KHI SỰ CỐ MẤT NGUỒN BÊN PHẢI :
(KVA)
9
86575 9
25 , 8 1800 5
, 7 2000 5
, 6 1800 5
, 5 2400
5 , 4 3000 5
, 3 2000 75
, 2 1500 2
2100 1
1500
× +
× +
× +
× +
Trang 328 1500 7
2100 25
, 6 1500 5
, 5 2000
5 , 4 3000 5
, 3 2400 5
, 2 1800 5
, 1 2200 75
× +
× +
× +
×
=
Sụt áp thực tế :
%6
%35,5986810000685,
0
Trang 33tt S (km)
tt S (km)
Trang 341.2.3.2 NHÁNH BÊN PH ảI :
L ập các bảng tính tổn thất công suất như sau :
B ẢNG TÍNH TOÁN TỔN THẤT CÔNG SUẤT CHO DÂY CHÍNH
tt S (km)
Trang 35tt S (km)
(Kw)
pb P
s r U
S S
P = ⋅ ⋅ ⋅
Trang 36A = ∆ tong⋅ tt⋅ 8760 = 57 , 78 × 0 , 55 × 0 , 7 × 8760 = 194868 , 828
∆ Σ
%217,0
%10089772480
828,194868
%100
%1008,018300
78,57
%100
Trang 37P ADC =∆ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅
KPR : Hệ số đỉnh tổn thất ( giả thuyết 0,82 )
KR : Hệ số dự trữ ( 1,15 )
KLSA : Hệ số tổn thất cho phép ( giả thuyết 1,03 )
suất phát )
iG , iT , iS : Hệ thống khấu hao tính trên vốn cố định
Giả thuyết : iG = 0,1 iT = 0,125 iS = 0,125
T ổng chi phí hàng năm :
TAC = AIC +AEC + ADC
Trang 38STT Đoạn Chi ều
dài (Km)
P
∆
(Kw)
Chi phí trên
v ốn đầu tư
m ạng điện AIC ($/năm)
Chi phí
do t ổn
th ất điện năng AEC ($/năm)
Chi phí trên
v ốn đầu tư
để bù vào
t ổn thất công su ất ADC ($/năm)
T ổng chi phí hàng năm TAC ($/năm)
Trang 39922 , 15281
922,15281
doan
daynhanh kmdaynhanh
P
∆
(Kw)
Chi phí trên
v ốn đầu tư
m ạng điện AIC ($/năm)
Chi phí
do t ổn
th ất điện năng AEC ($/năm)
Chi phí trên
v ốn đầu tư
để bù vào
t ổn thất công su ất ADC ($/năm)
T ổng chi phí hàng năm TAC ($/năm)
Trang 4069 , 26705
23,39003
doan
phattuyen n
kmphattuye tb
000605,
089772480
152,
( $/Kwh )
Trang 41- Phan tram sut ap do phu tai tap trung : 0.000 %
- Phan tram sut ap do phu tai phan bo : 0.105 %
- Phan tram sut ap tren doan : 0.105 %
- Ton that cong suat chi do phu tai tap trung : 000.000 kW
- Ton that cong suat chi do phu tai phan bo : 000.835 kW
- Ton that cong suat do phu tai anh huong tai tap trung va phan bo : 000.000 kW
- Ton that cong suat tren doan : 000.835 kW
- Tong dien nang cung cap trong nam Atong = 7755753.600 kWh
- Tong ton that cong suat deltaP = 0000.835 kW
- Tong ton that dien nang deltaA = 4043.196 kWh
- Phan tram ton that cong suat deltaP% = 0.07 %
- Phan tram ton that dien nang deltaA% = 0.05 %
- Phan tram sut ap toan tuyen deltaU% = 0.10 %
- Cac chi tieu kinh te
- Tong chieu dai tuyen day : 1.054 km
- Chi phi dau tu hang nam cua tuyen day AIC = 01054.000 $/nam
- Chi phi do ton that dien nang hang nam AEC = 0202.160 $/nam
- Chi phi hang nam de bu vao ton that cong suat ADC = 024.827 $/nam
- Tong chi phi hang nam TAC = 1280.987 $/nam
- Chi phi hang nam binh quan cho 1 km TAC = 1215.357 $/km/nam
- Gia thanh tai dien = 0.00017 $/kWh
Trang 42- Phan tram sut ap do phu tai tap trung : 0.377 %
- Phan tram sut ap do phu tai phan bo : 0.141 %
- Phan tram sut ap tren doan : 0.518 %
- Ton that cong suat chi do phu tai tap trung : 005.702 kW
- Ton that cong suat chi do phu tai phan bo : 001.069 kW
- Ton that cong suat do phu tai anh huong tai tap trung va phan bo : 004.277 kW
- Ton that cong suat tren doan : 011.049 kW
- Tong dien nang cung cap trong nam Atong = 17169600.000 kWh
- Tong ton that cong suat deltaP = 0011.049 kW
- Tong ton that dien nang deltaA = 53522.288 kWh
- Phan tram ton that cong suat deltaP% = 0.39 %
- Phan tram ton that dien nang deltaA% = 0.31 %
- Phan tram sut ap toan tuyen deltaU% = 0.52 %
- Cac chi tieu kinh te
- Tong chieu dai tuyen day : 1.5 km
- Chi phi dau tu hang nam cua tuyen day AIC = 01500.000 $/nam
- Chi phi do ton that dien nang hang nam AEC = 2676.114 $/nam
- Chi phi hang nam de bu vao ton that cong suat ADC = 328.648 $/nam
- Tong chi phi hang nam TAC = 4504.762 $/nam
- Chi phi hang nam binh quan cho 1 km TAC = 3003.175 $/km/nam
- Gia thanh tai dien = 0.00026 $/kWh
Trang 43- Phan tram sut ap do phu tai tap trung : 0.528 %
- Phan tram sut ap do phu tai phan bo : 0.188 %
- Phan tram sut ap tren doan : 0.716 %
- Ton that cong suat chi do phu tai tap trung : 008.383 kW
- Ton that cong suat chi do phu tai phan bo : 001.426 kW
- Ton that cong suat do phu tai anh huong tai tap trung va phan bo : 005.988 kW
- Ton that cong suat tren doan : 015.796 kW
- Tong dien nang cung cap trong nam Atong = 17660160.000 kWh
- Tong ton that cong suat deltaP = 0015.796 kW
- Tong ton that dien nang deltaA = 76519.606 kWh
- Phan tram ton that cong suat deltaP% = 0.55 %
- Phan tram ton that dien nang deltaA% = 0.43 %
- Phan tram sut ap toan tuyen deltaU% = 0.72 %
- Cac chi tieu kinh te
- Tong chieu dai tuyen day : 2 km
- Chi phi dau tu hang nam cua tuyen day AIC = 02000.000 $/nam
- Chi phi do ton that dien nang hang nam AEC = 3825.980 $/nam
- Chi phi hang nam de bu vao ton that cong suat ADC = 469.860 $/nam
- Tong chi phi hang nam TAC = 6295.840 $/nam
- Chi phi hang nam binh quan cho 1 km TAC = 3147.920 $/km/nam
- Gia thanh tai dien = 0.00036 $/kWh
Trang 44- Phan tram sut ap do phu tai tap trung : 0.000 %
- Phan tram sut ap do phu tai phan bo : 0.051 %
- Phan tram sut ap tren doan : 0.051 %
- Ton that cong suat chi do phu tai tap trung : 000.000 kW
- Ton that cong suat chi do phu tai phan bo : 000.248 kW
- Ton that cong suat do phu tai anh huong tai tap trung va phan bo : 000.000 kW
- Ton that cong suat tren doan : 000.248 kW
- Tong dien nang cung cap trong nam Atong = 6961046.400 kWh
- Tong ton that cong suat deltaP = 0000.248 kW
- Tong ton that dien nang deltaA = 1203.696 kWh
- Phan tram ton that cong suat deltaP% = 0.02 %
- Phan tram ton that dien nang deltaA% = 0.02 %
- Phan tram sut ap toan tuyen deltaU% = 0.05 %
- Cac chi tieu kinh te
- Tong chieu dai tuyen day : 1.054 km
- Chi phi dau tu hang nam cua tuyen day AIC = 01054.000 $/nam
- Chi phi do ton that dien nang hang nam AEC = 0060.185 $/nam
- Chi phi hang nam de bu vao ton that cong suat ADC = 007.391 $/nam
- Tong chi phi hang nam TAC = 1121.576 $/nam
- Chi phi hang nam binh quan cho 1 km TAC = 1064.114 $/km/nam
- Gia thanh tai dien = 0.00016 $/kWh
Trang 45- Phan tram sut ap do phu tai tap trung : 0.329 %
- Phan tram sut ap do phu tai phan bo : 0.123 %
- Phan tram sut ap tren doan : 0.452 %
- Ton that cong suat chi do phu tai tap trung : 004.046 kW
- Ton that cong suat chi do phu tai phan bo : 000.759 kW
- Ton that cong suat do phu tai anh huong tai tap trung va phan bo : 003.035 kW
- Ton that cong suat tren doan : 007.840 kW
- Tong dien nang cung cap trong nam Atong = 20603520.000 kWh
- Tong ton that cong suat deltaP = 0007.840 kW
- Tong ton that dien nang deltaA = 37977.554 kWh
- Phan tram ton that cong suat deltaP% = 0.23 %
- Phan tram ton that dien nang deltaA% = 0.18 %
- Phan tram sut ap toan tuyen deltaU% = 0.45 %
- Cac chi tieu kinh te
- Tong chieu dai tuyen day : 2 km
- Chi phi dau tu hang nam cua tuyen day AIC = 02000.000 $/nam
- Chi phi do ton that dien nang hang nam AEC = 1898.878 $/nam
- Chi phi hang nam de bu vao ton that cong suat ADC = 233.197 $/nam
- Tong chi phi hang nam TAC = 4132.075 $/nam
- Chi phi hang nam binh quan cho 1 km TAC = 2066.037 $/km/nam
- Gia thanh tai dien = 0.00020 $/kWh
Trang 46- Phan tram sut ap do phu tai tap trung : 0.226 %
- Phan tram sut ap do phu tai phan bo : 0.092 %
- Phan tram sut ap tren doan : 0.319 %
- Ton that cong suat chi do phu tai tap trung : 002.550 kW
- Ton that cong suat chi do phu tai phan bo : 000.569 kW
- Ton that cong suat do phu tai anh huong tai tap trung va phan bo : 002.086 kW
- Ton that cong suat tren doan : 005.205 kW
- Tong dien nang cung cap trong nam Atong = 19622400.000 kWh
- Tong ton that cong suat deltaP = 0005.205 kW
- Tong ton that dien nang deltaA = 25216.279 kWh
- Phan tram ton that cong suat deltaP% = 0.16 %
- Phan tram ton that dien nang deltaA% = 0.13 %
- Phan tram sut ap toan tuyen deltaU% = 0.32 %
- Cac chi tieu kinh te
- Tong chieu dai tuyen day : 1.5 km
- Chi phi dau tu hang nam cua tuyen day AIC = 01500.000 $/nam
- Chi phi do ton that dien nang hang nam AEC = 1260.814 $/nam
- Chi phi hang nam de bu vao ton that cong suat ADC = 154.838 $/nam
- Tong chi phi hang nam TAC = 2915.652 $/nam
- Chi phi hang nam binh quan cho 1 km TAC = 1943.768 $/km/nam
- Gia thanh tai dien = 0.00015 $/kWh