Thiết kế cung cấp điện hợp lý về kinh tế kĩ thuật

Chơng I Cân bằng công suất trong mạng điện I/ Cân bằng công suất tác dụng trong mạng điệnPhơng trình cân bằng công suất tác dụng trong mạng điện thiết kế có dạng sau: ΣPF = mΣPPT + Σ∆Pmđ

Trang 1

Chơng I Cân bằng công suất trong mạng điện I/ Cân bằng công suất tác dụng trong mạng điện

Phơng trình cân bằng công suất tác dụng trong mạng điện thiết kế có dạng sau:

ΣPF = mΣPPT + Σ∆Pmđ + ΣPTd + ΣPdt

Trong đó: -

ΣPF : Tổng công suất tác dụng phát ra từ các nhà máy điện

- m : Hệ số đồng thời sử dụng công suất cực đại của phụ tải (ở đây các phụ tải đều xuất hiện cùng một lúc nên m = 1)

- ΣPPT : Tổng công suất của các phụ tải ở chế độ cực đại

- Σ∆Pmđ : Tổng tổn thất công suất tác dụng của mạng điện

- ΣPTd : Tổng công suất tự dùng của NMĐ

- ΣPdt : Tổng công suất dự trữ trong mạng điện

Khi thiết kế sơ bộ ta lấy:

Σ∆Pmđ = 5% ΣPPT

ΣPTd = 0

ΣPdt = 0

Từ công suất đã cho của các phụ tải ta có:

ΣPPT = P1Max + P2Max+P3max.+P4max.+P5max+P6Max = 40+36+17+17+40+36=186(MVA)

∑∆Ρmd =5%.ΣPpt=5%.186 = 9,3(MW)

Lợng công suất tác dụng mà nguồn cần phát ra là:

ΣPF = 186+9,3 =195,3 MW

II/ Cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện.

Công suất phản kháng ( CSPK ) yêu cầu của hệ thống điện đợc xác định nh sau:

ΣQY/c = mΣQPT + Σ∆QL - ΣQC + Σ∆QBA + ΣQTd + ΣQdt

Trong đó:

- m : Hệ số đồng thời sử dụng công suất cực đại của tải ( lấy m = 1 )

- ΣQPT : Tổng CSPK cực đại của phụ tải (ΣQPT = ΣPPT tgϕ )

- Σ∆QL : Tổng tổn thất CSPK trên các đờng dây trong mạng điện thiết kế

Trang 2

- ΣQC : Tổng CSPK do điện dung của các đờng dây trong mạng điện sinh ra.

- Σ∆QBA : Tổng tổn thất CSPK ở trong các mba của mạng điện

- ΣQTd : Tổng CSPK tự dùng

- ΣQdt : Tổng CSPK dự trữ

Khi tính toán sơ bộ ta lấy:

Σ∆QL = ΣQC : ΣQTd = 0 : ΣQdt = 0

Σ∆QBA= 15% ΣQPT hoặc Σ∆QBA = 10% ΣSPT

Từ công suất tác dụng( CST/d ) và hệ số cosϕ = 0,9 đã cho, ta xác định đợc CSPK tại các nút của mạng điện là:

Với cosϕ = 0,9 ⇒ tgϕ = 0,484

áp dụng công thức: Qi = Pi tgϕ ta có:

Q1 = 40.0,484 =19,36Mvar ; Q2 = 36.0,484 =17,424 Mvar Q3 = 17.0,484 =8,23 Mvar ; Q4 = 8,23MVar

Ta thấy: ΣQF = 94,53 MVar < ΣQY/c = 103,53 MVar Vậy CSPK mà nguồn phát ra nhỏ hơn CSPK yêu cầu của hệ thống, do vậy ta cần phải bù sơ bộ CSPK Công suất phản kháng cần bù sơ bộ là:

Qb = ΣQY/c- ΣQF = 103,3 – 94,53 =9,03 MVarVậy để cân bằng công suất phản kháng của mạng điên chúng ta phải đặt thiết bị

bù ở hộ tiêu thụ Việc đặt thiết bị bù ở hộ tiêu thụ đợc thực hiện theo nguyên tắc chỉ bù

đến cosϕ = 0,95 – 0,97 và thiết bị bù công suất phản kháng phải đặt ở hộ xa nguồn trớc

Theo đầu bài ta có thể tính đợc khoảng cách từ nguồn đến hộ tiêu thụ nh sau:

Khoảng cách từ nguồn tới hộ (km) 76,5 60 72,5 55 62 94,5

Trang 3

Đầu tiên ta đặt thiết bị bù tại hộ số1 và 3có khoảng cách từ nguồn tới hộ tiêu thụ lớn.Với cosϕ = 0,95 ⇒ tgϕ = 0,33

S (MVA) cosϕ S (MVA) Qb (MVA) cosϕ

Trang 4

chơng II: dự kiến các phơng án chọn phơng án cung cấp điện hợp lý về kinh tế kỹ thuật–

I/Dự kiến các ph ơng án

Việc lựa chọn và vạch tuyến đờng dây là công việc đầu tiên của công tác thiết kế

đờng dây tải điện, nó có tính quyết định đến các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật các phơng án kết dây của lới điện phải xuất phát từ các yêu cầu về:

- Cung cấp điện liên tục

- Đảm bảo chất lợng điện năng

- Đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy

- Kinh tế

Vì phụ tải đã cho là hộ loại I, cho nên các phơng án đa ra là: Nếu đoạn nào không

sử dụng đờng dây đôi (2 mạch ) thì phải đi theo mạch vòng kín để đảm bảo việc cung cấp

điện an toàn, liên tục cho các phụ tải

Trang 5

62 km

55km

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131415

N§

Trang 6

Phơng án 5

II/Chọn điện áp định mức trong mạng điện

1/ Nguyên tắc chung:

Để chọn đợc cấp điện áp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Đáp ứng đợc các yêu cầu của phụ tải sau này

- Phù hợp với lới điện hiện tại và lới điện quốc gia

- Mạng điện có chi phí tính toán nhỏ nhất

Khi tính toán thực tế ta sử dụng công thức kinh nghiệm sau:

Ui = 4,34 li 16+ Pi ( Kv )Trong đó: + li : Chiều dài đoạn đờng dây thứ i ( km )

+ Pi : Công suất truyền tải trên đoạn đờng dây thứ i ( MW )+ Ui : Điện áp tại phụ tải thứ i ; Với i = 1ữ 6

Nếu tính đợc Ui = 70 ữ 160 kv thì ta lấy Uđm = 110 kv

2/ Tính chọn cấp điện áp định mức của mạng điện:

Trang 7

III/Chọn tiết diện dây dẫn, tổn thất điện áp trong mạng điện.

3.1/Chọn tiết diện dây dẫn

Đờng dây 110 kv có chiều dài lớn nên ta chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng

- Fi : Tiết diện dây dẫn của đoạn đờng dây thứ i ( mm2 )

- Imaxi :Dòng điện chạy trên đoạn đờng dây thứ i khi phụ tải cực đại (A )

- Jkt : Mật độ dòng điện kinh tế của đoạn đờng dây thứ i, nó phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất lớn nhất ( Tmax ) và loại dây dẫn (A/ mm2)

Đờng dây 110 kv ta dự kiến dùng dây dẫn trên toàn mạng là dây AC, với thời gian

sử dụng công suất lớn nhất đã cho: Tmax = 5000 h Tra bảng 4 – 1 Trang 143 – Mạng lới

+ Đối với đờng dây 2 mạch thì: Imaxi =

Udm

Si

32max

Từ Fi tính toán đợc, căn cứ vào bảng 33 – Trang 227 – Mạng lới điện, ta chọn

đ-ợc dây dẫn tiêu chuẩn gần nhất, sau đó kiểm tra tiết diện dây dẫn đã chon theo các điều kiện vầng quang điện, độ bền cơ và điều kiện phát nóng khi có sự cố

- Điều kiện vầng quang điện: Để đảm bảo không phát sinh vầng quang thì dây dẫn phải có tiết diện F≥ 70 mm2 ( Đối với cấp điện áp 110 kv )

Trang 8

- Điều kiện độ bền cơ: Đợc phối hợp với điều kiện vầng quang F ≥ 70 mm2.

- Điều kiện phát nóng khi có sự cố: Dòng điện chạy trên dây dẫn khi xãy ra sự cố phải thoả mãn: ISC ≤ k ICP ( ứng với nhiệt độ môi trờng là 350C thì k = 0,88 )

ICP phụ thuộc vào bản chất và t

3.2/Tính tổn thất điện áp lớn nhất của các phơng án

Công thức chung để tính tổn thất điện áp:

dm

i i i i

U

X Q R

P ì + ì

ì 100 ( % )

Trong đó:

+ Pi ; Qi : Công suất chạy trên đoạn đờng dây thứ i ( MW )

+ Ri ; Xi : Điện trở tác dụng và điện kháng của đoạn đờng dây thứ i (Ω)

Vì Uđm = 110 kv , nên ta có thể viết:

∆Ui% = 8,26 10-3 ( Pi Ri + Qi Xi ) ; (%)

3.2.1)Tính cho phơng án 1

1.1 Chọn tiết diện dây dẫn

a) Tính dòng công suất chạy trên các đoạn đờng dây

ở phơng án 1, Đờng dây 2 mạch nên

Imax i =

Udm

i S

32

max

ì 103 (A), ta có:

I N-1 =

110.3.2

1,42

ì 103 = 110,7Ac) Tính tiết diện dây dẫn ở các đoạn đờng dây:

Từ công thức: Fi =

Jkt

axi

Im = 1,1

Im axi

, ta có:

Trang 9

F N-1 =

1,1

7,110 = 100,64( mm2 )Tính tơng tự cho các đơng dây khác ta có bảng sau

d) Kiểm tra theo các điều kiện:

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:

Giả sử đoạn đờng dây 1 bị đứt 1 dây, khi đó:

Vậy các đoạn đờng dây đã lựa chọn đều thoả mãn về điều kiện vầng quang, độ bền cơ và điều kiện phát nóng khi có sự cố

2

1x0.l ; B/2 = b0.l

Fitt(mm2)

Chọn loại dây

Icf (A)

k.Icf (A)

IMAX (A)

R(Ω)

X(Ω)

B/2(10-6S)

Trang 10

∆U N-4 % = 8,26 10-3 ( 17.12,65+8,23.12,1 ) =2,6%

∆U N-5 % = 8,26 10-3 ( 40.8,37+19,36.13,11) =4,86%

∆U N-6 % = 8,26 10-3 ( 36.15,6+17,424.20,27) =7,56%

b) Chế độ có sự cố:

Trong chế độ này ta giả thiết trên các đoạn đờng dây 2 mạch, bị đứt 1 mạch và đứt

ở phần đầu nguồn điện, còn đối với mạch vòng kín thì ta giả thiết bị đứt ở một trong hai

đầu đờng dây nối với nguồn điện Vì công suất truyền tải trên các đoạn đờng dây không thay đổi nên ở các đoạn đờng dây đôi khi bị đứt một mạch sẽ có điện trở và điện kháng tăng gấp 2 lần so với lúc bình thờng, còn ở mạch vòng kín ta xét ở phần sau

Từ nhận xét trên ta có kết quả về tổn thất điện áp khi sự cố ở phơng án 1 là:

Kết quả tính toán tổn thất điện áp trên các đờng dây đợc ghi trong bảng sau:

Đờng dây ∆U BT % ∆U SC % Đờng dây ∆U BT % ∆U SC %

3.2.2)Tính cho phơng án 2

1.1) Chọn tiết diện dây dẫn cho phơng án 2:

a) Tính dòng công suất chạy trên các đoạn đờng dây:

S N-1-3 =S1 + S3= 40 + j13,2 + 17+ j 5,61 = 57 + j 18,81 = 60∠18,20 MVA

S 1-3 = S1 = 40+ j 13,2=42,1 ∠18,2 0 MVA

Các đoạn đờng dây khác có dòng công suất nh phơng án I

b) Với cách tính toán nh đã trình bày ở phơng án I ta có bảng thông số đờng dây

nh sau:

Trang 11

Chọn loại dây

Icf (A)

k.Icf(A)

IMAX(A)

R(Ω)

X(Ω)

B/2(10-6S)

a Chế độ vận hành bình thờng:

∆U N-1-3 % = ∆U N-1-3 % + ∆U 3-1 %

= 8,26 10-3 [60.3,4+18,81.8,81]+5,96%= 8,96%

Chế độ sự cố đối với đờng dây hai mạch đi song song giả thiết khi bị sự cố một

mạch bị đứt dây, với đờng dây có nhiều phụ tải ta cũng giả thiết không xếp chồng sự cố,

có nghĩa là không đứt nhiều đoạn một lúc Do đó xét trờng hợp sự cố xấu nhất là đoạn gần

nguồn nhất chỉ còn vận hành với một mạch Khi đó giá trị điện trở và điện kháng cuả

đoạn đó tăng gấp đôi, đoạn còn lại không có gì thay đổi

b.Chế độ sự cố:

∆U N-1-3 SC% = ∆U N-1-3 SC % + ∆U 1-3 BT %=2.2,96% + 5,96% = 11,88%

Các tuyến đờng dây khác tính nh phơng án I

Từ kết quả trên ta thấy lúc vận hành bình thờng cũng nh lúc sự cố có giá trị tổn

thất điện áp lớn nhất là

∆Umaxbt II= 8,96%

∆Umaxsc II= 15,12%

3.2.3)Tính cho phơng án 3

1.1)Chọn tiết diện dây dẫn cho phơng án 3:

S N-4-5 = S4 +S5=17+j8,23+40 +j19,36= 57 + j 27,59=63,3∠25,8 0 Mvar

Trang 12

S 4-5 = S5 =40+j19,36=44,4∠25,80

S N-2-6 = S2 + S6=36 + j 17,424+36 + j 17,424=72 + j 34,85= 80∠25,80 MVA

S 2-6= S6 =36 + j 17,424 = 40∠25,82 0 MVA

Các đoạn đờng dây khác có dòng công suất nh phơng án II

b) Với cách tính toán nh đã trình bày ở phơng án I ta có bảng thông số đờng dây

Fitt(mm2)

Chọn loại dây

Icf (A)

k.Icf(A)

IMAX(A)

R(Ω)

X(Ω)

B/2(10-6S)

N -4-5 57 32 87,19 AC-70 265 233,2 191,82 7,36 7,04 82,56

4 – 5 40 62 105,9 AC-120 380 334,4 233 8,37 13,11 166,8

N -2-6 72 40 190,9 AC-185 510 448,8 419,9 3,4 8,18 113,62-6 36 94,5 95,43 AC-95 330 290,4 209,94 15,6 20,27 250,43

N – 1 40 76,5 100,64 AC-95 330 290,4 221,4 12,62 16,4 202,73

N – 3 17 72,5 42,7 AC-70 265 233,2 93,96 16,68 15,95 187,051.2)Tính tổn thất điện áp cho phơng án 3:

Chế độ sự cố đối với đờng dây hai mạch đi song song giả thiết khi bị sự cố một mạch bị

đứt dây, với đờng dây có nhiều phụ tải ta cũng giả thiết không xếp chồng sự cố, có nghĩa

là không đứt nhiều đoạn một lúc Do đó xét trờng hợp sự cố xấu nhất là đoạn gần nguồn

nhất chỉ còn vận hành với một mạch Khi đó giá trị điện trở và điện kháng của đoạn đó

tăng gấp đôi, đoạn còn lại không có gì thay đổi

b.Chế độ sự cố:

∆U N-4-5 SC% = ∆U N-4 -5 % + ∆U 4-5 BT % = 2.5,07%+4,86% = 15%

∆U N-2-6 SC% = ∆U N-2-6 SC % + ∆U 2-6 BT % = 4,38.2%+7,56%=16,32%

Các tuyến đờng dây khác tính nh phơng án II

Kết quả tính toán tổn thất điện áp trên các đờng dây đợc ghi trong bảng sau:

Trang 13

1.1) Chọn tiết diện dây dẫn cho phơng án 4:

Fitt(mm2)

Chọn loại dây

Icf(A)

k.Icf(A)

IMAX(A)

R(Ω)

X(Ω)

B/2(10-6S)

N -2-5 76 29 201,4 AC-185 510 448,8 442,9 2,47 5,93 82,36

N- 6-1 76 28,5 195,6 AC-185 510 448,8 391,4 2,42 5,83 80,946-1 36 94,5 95,43 AC-95 330 290,4 209,94 15,6 20,27 250,43N-3 17 72,5 42,7 AC-70 265 233,2 93,96 16,68 15,95 187,05

Chế độ sự cố đối với đờng dây hai mạch đi song song giả thiết khi bị sự cố một

mạch bị đứt dây, với đờng dây có nhiều phụ tải ta cũng giả thiết không xếp chồng sự cố,

có nghĩa là không đứt nhiều đoạn một lúc Do đó xét ttrờng hợp sự cố xấu nhất là đoạn

Trang 14

gần nguồn nhất chỉ còn vận hành với một mạch Khi đó giá trị điện trở và điện kháng của

đoạn đó tăng gấp đôi, đoạn còn lại không có gì thay đổi

b.Chế độ sự cố:

∆U N-2-5SC % = ∆U N-2-5SC % + ∆U 2-5BT %=3,35.2+4,79=11,49%

∆U N-1-6SC % = ∆U N-1SC % + ∆U 1-6BT %=2,99.2+7,56=13,54%

Từ bẩng ta thấy lúc vận hành bình thờng tổn thất điện áp lớn nhất là 8,95 % lúc sự

cố tổn thất điện áp lớn nhất là 13,17 % nhng vẫn nằm trong phạm vi cho phép

3.2.5)Tính cho phơng án 5:

1.1)Chọn tiết diện dây dẫn cho phơng án 5:

a)Tính dòng công suất chạy trên các đoạn đờng dây:

* Ta chọn dây dẫn cho mạch vòng N- 3 - 1 - N:

- Dòng công suất chạy trên đoạn N- 2 đợc xác định:

1 3 3 1

1 3 1 3 3 1

ì++

ì

l l l

l S l l

S

N N

N

=

5,76405,72

5,76)

61,517)(

405,72)(

2,1340

(

++

Các đoạn đờng dây còn lại tính tơng tự nh các phơng án trên

b) Với cách tính toán nh đã trình bày ở phơng án I ta có bảng thông số đờng dây nh sau:

Công suất trong mạch vòng N-3-1 Khi đứt dây đoạn N-1 hoặc N-3 lúc đó dòng công suất

sẽ đi từ N-1-3 hoặc N-3-1 Lúc này tổng công suất trong mạch vòng là :

I1-3 = I3-1 = 131,2

Và khi sự cố : Isc = 104,97 A < Icp k =510 0,88 =448,8 A

Vậy riêng mạch vòng N- 1- 3 , ta chọn dây dẫn có cùng tiết diện (Dây AC-185)

Trang 15

Chọn loại dây

Icf(A)

k.IcfA)

IMAX(A)

R(Ω)

X(Ω)

B/2(10-6S)

N-3 19,9 72,5 107,79 AC-185 510 448,8 237,13 12,23 29,7 102,951-3 -20,1 40 148,96 AC-185 510 448,8 327,7 6,8 16,36 56,8

4 – 5 40 62 105,9 AC-120 380 334,4 233 8,37 13,11 166,8N-2 -6 72 40 190,9 AC-185 510 448,8 419,9 3,4 8,18 113,62-6 36 94,5 95,43 AC-95 330 290,4 209,94 15,6 20,27 250,431.2)Tính tổn thất điện áp cho phơng án 5:

Các tuyến đờng dâyNĐ-4-5, NĐ-6-2 đợc tính giống nh phơng án III Ta phải tính toán tổn thất cho mạch vòng kín

Trang 16

thấy trong 5 phơng án nêu ra ta chon 3 phơng án có giá trị ∆Umax nhỏ để so sánh tiếp về mặt kinh tế.

và phơng án V và thoả mãn về giới hạn tiêu chuẩn của tổn thất điện áp

Trên cơ sở 3 phơng án đợc chọn, ta đi so sánh tiếp các phơng án về mặt kinh tế để lựa chọn ra phơng án tối u nhất

3.4/ so sánh các phơng án về mặt kinh tế

Các phơng án đợc so sánh về mặt kinh tế thì cha cần đề cập đến các trạm biến áp

và coi các phơng án đều có số lợng các máy biến áp, các máy cắt điện, các dao cách ly và các thiết bị khác có trong TBA là nh nhau Vì vậy ta chỉ so sánh các phơng án với nhau về hàm chi phí tính toán Z của việc xây dựng và vận hành đờng dây

Công thức chung về hàm chi phí:

Z = ( aTC + aVH ) kd + ∆A CTrong đó:

aTC = 0,125 : Hệ số thu hồi vốn đầu t

aVH = 0,04 : Hệ số vận hành

kd = Σ koi li : Tổng các vốn đầu t về xây dựng các đờng dây ; ( đ )

koi : Suất đầu t cho 1km đờng dây có tiết diện Fi ; ( đ/ km )

li : Chiều dài đoạn đờng dây thứ i ; ( km )

∆A = Σ∆Pi τ = ∆Pmax τ ;

Với: + ∆Pi : Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đờng dây thứ i

+ τ = ( 0,124 + Tmax 10-4 ) 8760 = ( 0,124 + 5000.10-4)2 8760 = 3411h :

Thời gian tổn thất công suất lớn nhất

C : Giá 1 kwh điện năng tổn thất ( đ/kwh ), hiện tại lấy C = 500 đ/kwh

Dự kiến các phơng án về đờng dây ta sử dụng đờng dây trên không (ĐDK ) với cột thép và cột bê tông li tâm Nh vậy ta có suất giá đầu t cho 1km đờng dây nh sau: (Sử dụng cột thép )

Trang 17

DDK 110

Kv Suất vốn đầu t cho đd 1 mạch (10 6 đ/km) Suất vốn đầu t cho đd 2 mạch (10 6 đ/km) Ghi chú

vốn đầu t bằng 1,6 lần so với ĐDK 1 mạch khi sử dụng cùng 1 loại dây và cấp điện áp

Trong quá trình tính tổn thất công suất trên các đờng dây có nhiều phụ tải ta

không kể đến tổn thất công suất của các đoạn đờng dây phía sau khi tính tổn thất của các

đoạn đờng dây trớc nó, do vậy ta có:

∆Pmax = ∑

=

∆

n i i

ì

+

2

2 2

dm

i R U

S22 ì

Trong đó: - Si : Công suất truyền tải cực đại trên đoạn đờng dây thứ i ; (MVA)

- Ri: Điện trở của đoạn đờng dây thứ i ; ( Ω )

koi(106

đ/km)

Σ koi li( 106 đ ) Ri ( Ω ) ∆Pmax i

( MW )

Trang 18

1

§ D

Lo¹i d©y dÉn li( km )

koi(106 ®/km)

Σ koi li( 106 ® ) Si ( MVA ) Ri ( Ω ) ∆Pmax i ( MW )N– 2

05,371437

,

42674 −

×100%

= 0,149% < 5%

Trang 19

Do đó hai phơng án này có giá trị gần nh nhau về mặt kinh tế Vậy để đảm bảo cả

về kinh tế và kỹ thuật thì ta chọn phơng án I Vì phơng án này có ∆U nhỏ nhất lại là mạng hình tia nên dễ dàng cho việc quản lý vận hành và có khả năng phát triển trong tơng lai

Ta chọn phơng án I là phơng án đi dây cho mạng điện cần thiết kế

Trang 20

định số lợng và công suất của các máy biến áp

chọn sơ đồ nối dây của các trạm -vẽ sơ đồ mạng điện thiết kế I/Xác định số lợng và công suất các mba

Các phụ tải đã cho đều là hộ loại I, yêu cầu cung cấp điện liên tục và chất lợng

điện năng phải đảm bảo, cho nên ở các trạm giảm áp ta sử dụng 2 MBA cho mỗi trạm phụ tải

2) Xác định công suất của các MBA:

Chọn công suất của các MBA có xét đến khả năng quá tải của các MBA trong chế

độ sự cố khi có 2 MBA vận hành song song, khi đó công suất của mỗi MBA đợc xác định

theo điều kiện: Sđm i ≥ .( 1)

max

−

n k

S

qtsc i

Trong đó: - n : Số lợng các mba vận hành song song

- Smaxi : Phụ tải cực đại của trạm thứ i

- kqtsc : Hệ số quá tải sự cố của MBA

Trong điều kiện vận hành bình thờng mỗi MBA chỉ mang tải từ 60 ữ 70% công suất định mức của mỗi máy, khi có sự cố ở một trong hai máy thì MBA còn lại sẽ phải gánh thêm lợng tải lớn hơn nhiều so vơí công suất đặt của mỗi máy

Để MBA vận hành an toàn ngời ta quy định hệ số quá tải của mỗi mba là: kqtsc

=1,4 Với hệ số này MBA đợc phép làm việc trong tình trạng quá tải 5 ngày đêm và mỗi ngày đêm không qúa 6 giờ liên tục

Từ đó ta chọn đợc công suất của các MBA trong các trạm nh bảng sau:

Trang 21

Bảng thông số kỹ thuật của MBA:

Kiểu mba Điện áp đm Thông số kỹ thuật

Cao(kv)

Hạ(kv) Un%

∆Pn(kw)

∆P0(kw) I0%

R(Ω)

X(Ω)

∆Q0(kvar)

1) Trạm nguồn cung cấp:

Trạm nguồn có vị trí rất quan trọng trong hệ thống điện cung cấp khu vực, nó có nhiệm vụ cung cấp điện liên tục, ổn định cho các phụ tải Chính vì vậy ta sử dụng sơ đồ

có 2 hệ thống thanh góp nh sau:

Trang 23

Nếu chiều dài đường dây nhỏ hơn 70km hoặc trạm thay đổi phương thức vận hành khi phụ tải MIN để giảm tổn thất điện năng thì ta dùng sơ đồ cầu có MCLL như hình vẽ:

Trang 25

km

AC

25,62

70

mcll

11025000

70

mcll

110 16000

Trang 26

chơng IV Tính điện áp, tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện.chọ phơng thức điều chỉnh phù hợp với

yêu cầu của trạm biến áp I/Chọn công suất tối u của thiết bị bù

Việc giảm tổn thất công suất và tổn thất điện áp trong mạng điện có thể thực hiện bằng biện pháp thay đổi các dòng công suất phản kháng Để thực hiện điều đó ngời ta đặt các nguồn CSPK gần với các hộ tiêu thụ điện và nối song song với các phụ tải

Bù CSPK trong hệ thống điện đợc sử dụng không chỉ đảm bảo điều kiện cân bằng CSPK mà còn là biện pháp quan trọng nhất để làm giảm tổn thất công suất, tổn thất điện năng cũng nh để điều chỉnh điện áp Song khi đặt thiết bị bù ta cần phải đầu t thêm một l-ợng vốn khá lớn cho thiết bị, vì vậy ta cần phải chọn dung lợng các thiết bị bù sao cho có hiệu quả cao nhất về kinh tế – kỹ thuật

Dung lợng bù kinh tế đợc xác định trên cơ sở giảm thiểu hàm chi phí, nó đợc xác

định bởi hàm:

Z = ( k0 + ∆P0.C0 ).Qb + C0.( Q – Qb )2 2

dm

U R

Hay đối với mạng hở chỉ có một phụ tải, ta có:

Z = Z1 + Z2 + Z3Với : Z1 = ( atc + avh ).k0.Qb Z2 = ∆P0.T.C.Qb

Trong đó: - Z1 : Chi phí tính toán do đặt thiết bị bù

- Z2 : Chi phí tổn thất điện năng trong thiết bị bù

- Z3 : Chi phí tổn thất điện năng sau khi đặt thiết bị bù

- atc = 0,125 : Hệ số thu hồi vốn đầu t

Trang 27

- C = 500 đ/ kwh : Giá của 1kwh điện năng tổn thất

- T : Số giờ làm việc của thiết bị bù trong năm; T = 8760h

- Q : CSPK của phụ tải

Thay các giá trị Z1, Z2, Z3 vào biểu thức tính Z ta đợc:

Z = ( atc + avh ).k0.Qb + ∆P0.T.C.Qb + ( )

2 2

U

b d

dm

+ .[( atc + avh ).k0 +∆P0.T.C ] (*)

Sau khi tính toán, nếu:

+ Qb ≤ 0 thì ta không cần bù + Qb > 0 thì phải bù CSPK, nhng chỉ bù đến cosϕ = 0,95 ữ 0,97, không cần

bù đến cosϕ = 1 Vì khi đó sẽ có ảnh hởng không tốt đến sự ổn định của hệ thống, mặt khác cũng không kinh tế

Cụ thể CSPK cần bù ở các nút phụ tải đợc tính ở phần sau:

II/ tính các chế độ vận hành của mạng điệnlựa chọn phơng thức điều chỉnh điện áp hợp lý

A- tính các chế độ xác lập của mạng điện:

Nội dung của phần này là tính tổn thất công suất, tổn thất điện năng và xác định

điện áp tại các nút của phụ tải trong 3 chế độ vận hành, đó là:

- Chế độ phụ tải cực đại

- Chế độ phụ tải cực tiểu

- Chế độ sau sự cố

Tính tổn thất công suất trên đờng dây

∆SZd = 2

2 2

dm

i i

U

Q

P +

ZdiTrong đó: Pi là công suất tác dụng chạy trên đờng dây thứ i

Qi là công suất phản kháng chạy trên đờng dây thứ i

Zi là tổng trở của đờng dây thứ i

Uđm là điện áp định mức của mạng

Trang 28

TÝnh tæn thÊt trong tr¹m biÕn ¸p

- Tæn thÊt trong lâi thÐp cña MBA ( tæn thÊt kh«ng t¶i ) lµ:

∆S0i = 2.( ∆P0i + j ∆Q0i )

∆SZbi = 2

2 2

dm

i i

2

B

= 202,73.10-6 ( S )TÝnh c«ng suÊt bï t¹i phô t¶i 1

-¸p dông c«ng thøc (*)ë trªn ta cã

Qb1 = 13,2 - (12,62 0,935)

4,197

Zd1S

Qb1

St1

S1

∆S01-j Qcc

Trang 29

Ta thấy Qb1 =-1,36<0 nên không cần phảI bù công suất phản kháng

S1 = St1 – j Qb1 =40 +j (19,382+1,36) = 40 +j 14,56 MVA

a) Tính các dòng công suất và tổn thất công suất trên đờng dây:

- Tính tổn thất công suất trong cuộn dây mba:

∆SZb1 = 2

2 1

110

56,14

"

dm

Z U

2

2 2

b) Tính tổn thất điện năng của nhánh phụ tải 1:

- Tổn thất điện năng trên đờng dây:

Trang 30

∆A I = ∆Ad1 + ∆Ab1 =6651450 + 1090740= 7742190 kWh

c) Tính tổn thất điện áp và điện áp tại các nút:

- Tổn thất điện áp trên đờng dây là:

∆Ud1 =

N

d d

U

X Q R

P ' 1

1 1

U

X Q R

- Tổn thất điện áp của nhánh phụ tải I tính theo % là:

Zd2S

Qb2

St2

S2

∆S02-j Qcc

Trang 31

Zd2 = 9,9 +j12,87( Ω )

Zb2 =

2

1.( 1,87 + j 43,5) = 0,935+ j21,75 ( Ω )

+ = -0,79MVar

Ta thấy Qb2 =-0,79<0 nên không cần phải bù công suất phản kháng

S2 = St2 – j Qb2 = 36 + j ( 17,424+0,79 )= 36+ j18,214 MVA

a) Tính các dòng công suất và tổn thất công suất trên đờng dây:

- Tính tổn thất công suất trong cuộn dây MBA:

∆SZb2 = 2

2 2

110

214,18

"

dm

Z U

2

2 2

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	1,48 MB