ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN CỦA THẦY NGUYỄN HOÀNG VIỆT

Điện năng là dang năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống của con người . Nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng ,chính vì vậy chúng ta cần xây dưng thêm các hệ thống điện nhằm đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ .Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện , các mang điện và các hộ tiêu thụ điện đuợc liên kết với nhau thành một hệ thống để thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải,phân phối và tiêu thụ điện năng.Mạng điện là một tập hợp gồm có các trạm biến áp,trạm đóng cắt, các đường dây trên không và các đường dây cáp. Mạng điện được dùng để truyền tải và phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ điện.

Lời nói đầu

Sự nghiệp công nghiệp hoá , hiện đại hoá của đất n-ớc trong giai đoạn hiện nay yêu cầu tăng không ngừng sản l-ợng điện Để thực hiện điều đó cần phát triển và

mở rộng các nhà máy điện cũng nh- các mạng và hệ thống điện công suất lớn

Điều này đặt ra những nhiệm vụ quan trọng đối với kỹ s- nghành hệ thống điện Một trong những nhiệm vụ đó là thiết kế các mạng và hệ thống điện

Điện năng là dang năng l-ợng đ-ợc sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống của con ng-ời Nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng ,chính vì vậy chúng ta cần xây d-ng thêm các hệ thống điện nhằm đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện , các mang điện và các hộ tiêu thụ điện đuợc liên kết với nhau thành một hệ thống để thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải ,phân phối và tiêu thụ

điện năng.Mạng điện là một tập hợp gồm có các trạm biến áp,trạm đóng cắt, các

đ-ờng dây trên không và các đ-ờng dây cáp Mạng điện đ-ợc dùng để truyền tải

và phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ điện

Bản đồ án của em có nhiệm vụ thiết kế mang điện khu vực gồm một nhà máy nhiệt điện công suất vô cùng lớn, trạm biến áp trung gian và 6 phụ tải điện Nhờ

sự chỉ bảo, góp ý của các thầy ,cô giáo và mọi ng-ời quan tâm nên em đã hoàn thành đồ án này Tuy đã nỗ lực hết mình nh-ng do thiếu kinh nghiệm thự tế và kiến th-c còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót,vì vậy em rất mong nhận đ-ợc các ý kiến đáng giá ,chỉ bảo của các thầy,cô giáo để em đ-ợc mở rộng

và nâng cao kiến thức.

Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô giáo trong bộ môn hệ thống điện, đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Hoàng Việt đã tận tình giúp đỡ em trong thời gian vừa qua Em rất mon muốn sẽ tiếp tục nhận đ-ợc sự giúp đỡ của các thầy,cô giáo trong quá trình học tập tại tr-ờng và quá trình công tác sau này Nhân đây em cũng xin hứa sẽ tiếp tục nỗ lực học tập để có thể khi ra tr-ờng sẽ co thể thích ứng ngay đ-ợc voi công việc sau này và em cũng hy vọng tất cả cùng nỗ lực hết sức vì ngành điện việt nam phải đi tr-ớc một b-ớc trong nền kinh tế dồng thời cũng vì truyền thống lâu năm của ngành điện việt nam

Hà nội , ngày 11 tháng 09 năm 2005

Sinh viên thực hiện

Vũ Quang Tiến

Mục lục

Ch-ơng I :Cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng trong mạng

điện

Ch-ơng II :Dự kiến các ph-ơng án nối dây của mạng điện

Ch-ơng III :Tính chỉ tiêu kỹ thuật-kinh tế của các ph-ơng án

Ch-ơng IV :Lựa chọn máy biến áp

Ch-ơng V : Tính toán chính xác chế độ vận hành của mạng điện

Chương VI : Tớnh điện ỏp cỏc nỳt và điều chỉnh điện ỏp trong mạng điện Chương VII : Tính các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện

Ch-ơng i : Cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng trong mạng điện:

Đặc điểm rất quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ các nguồn tới các hộ tiêu thụ và không thể tích trữ điện năng thành số l-ợng nhận thấy đ-ợc Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ

điện năng Phụ tải yêu cầu đến đâu thì nhà máy đáp ứng đến đó, do đó công suất phát của các nhà máy điện phải luôn luôn thay đổi theo sự thay đổi nhu cầu công suất tác dụng và điện áp của các nhà máy điện phải luôn thay đổi để đáp ứng nhu cầu của công suất phản kháng Q của phụ tải ( để không cần đặt thiết bị bù)

Công suất tác dụng và công suất phản kháng của nguồn điện luôn cân bằng với

công suất của phụ tải trong mọi thời điểm vận hành

pt F

1

6 1 maxTrong đó:

P yc - Là công suất yêu cầu của phụ tải

P F - Tổng công suất phát của nhà máy điện





6 1

max

i pt

P -Tổng công suất của các phụ tải trong chế độ cực đại







6 1

i md

P -Tổng tổn thất trong mạng điện, khi tính sơ bộ có thể

lấy 





6 1

i md

P =5%



6 1

max

i pt

P

P dt-Công suất dự trữ trong hệ thống, vì công suất nhà máy

điện rất lớn nên có thể lấy P dt=0

P td -công suất tự dùng trong nhà máy điện, do công suất nhà máy điện vô cùng lớn nên có thể lấy P td =0

m- Là hệ số đồng thời , khi tính toán sơ bộ lấy m=1

Tr-ớc hết để tính cân bằng công suất tác dụng ta có bảng về các phụ tải nh- sau:

Bảng thông số của các phụ tải

Hộ

max

min min jQ P

1 28 + j13,44 31,06 14 + j6,72 15,53

2 22 + j10,56 24,40 11 + j5,28 12,20

max 5 %

i

pt i

Q F-tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do nhµ m¸y ph¸t ra





6 1

max

i pt

Q -tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña c¸c phô t¶i

Q MBA-tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p,

trong tÝnh to¸n s¬ bé lÊy  





1 max

% 15

i pt

Q dd -tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong c¶m kh¸ng cña c¸c

®-êng d©y trong m¹ng ®iÖn

Q C -tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do ®iÖn dung cña c¸c ®-êng d©y sinh ra,khi tÝnh s¬ bé lÊy Q C Q dd

1

max

i

pt i

15 % 6 0 , 15

1 max 

kÕ

ch-ơng II :dự kiến các ph-ơng án nối dây của mạng điện

I : dự kiến các ph-ơng án cung cấp điện:

Theo yêu cầu là mức đảm bảo cung cấp điện cho các hộ loại 1 Mà hộ loại 1 là những hộ tiêu thụ điện quan trọng - nếu nh- ngừng cung cấp điện có thể gây ra nguy hiểm đến tính mạng và sức khoẻ con ng-ời, gây thiệt hại nhiều

về kinh tế, h- hỏng thiết bị, làm hỏng hàng loạt sản phẩm, rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp ( ví dụ : các lò luyện kim loại, thông gió trong hầm

lò và trong các nhà máy sản xuất hoá chất độc hại )

+) Khi cung cấp điện cho các phụ tải thì yêu cầu đối với mạng điện là :

- Độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải phải cao

- Phải đảm bảo chất l-ợng điện năng

- Về kinh tế: giá thành phải hạ, tổn thất điện năng phải nhỏ

- An toàn đối với ng-ời và thiết bị

- Linh hoạt trong vận hành và phải có khả năng phát triển trong t-ơng lai, phù hợp với sự phát triển của khoa học và công nghệ tron t-ơng lai

+) Vì các hộ loại 1 có tính chất quan trọng nh- vậy cho nên phải đ-ợc cung cấp điện liên tục, không đ-ợc mất điện Khi chọn các ph-ơng án ta phải chọn sao cho các phụ tải phải đ-ợc cung cấp từ hai nguồn độc lập Dựa vào các vị trí địa lí và yêu cầu ta lựa chọn ph-ơng án nối dây nh- sau:

đậm nét) hoặc dùng mạch vòng( đ-ờng nét mảnh)

II : chọn điện áp định mức của mạng điện cho từng

ph-ơng án:

điện áp định mức của mạng điện ảnh h-ởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh

tế – kỹ thuật , cũng nh- các đặc tr-ng 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 t-ơng đối giữa các phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện

Ta lựa chọn điện áp định mức của hệ thống theo công thức kinh nghiệm:

Ui = 4,34 (L  i 16P i) (KV)

Li (km): chiều dài đoạn đ-ờng dây

Pi (MW): côn suất truyền tải trên đ-ờng dây

Kết quả tính điện áp định mức của các đ-ờng dây trong ph-ơng án 1 cho trong bảng sau:

Lộ

S , MVA L, km Utt, KV Udm, KV NĐ - 1 28 + j13,44 54,0 97,24

110

NĐ - 2 22 + j10,56 78,0 90,0 NĐ - 3 30 +j14,40 70,0 101,78 NĐ - 4 24 +j11,52 98,0 95,28 NĐ - 5 26 + j12,48 78,0 96,46 NĐ - 6 28 + j13,44 82,0 99,91

Từ kết quả tính toán nhận đ-ợc trong bảng, chọn điện áp định mức của mạng

điện Udm=110KV

Để tính dòng công suất chạy trên các đoạn mạch vòng NĐ - 1 - 2 –NĐ ta giả thiết rằng mạch điện đồng nhất và tất cả các đoạn đ-ờng dây có cùng tiết diện Nh- vậy dòng công suất chạy trên đoạn đ-ờng dây NĐ - 1

S ND 3= S 3 + S 4= 30 + j14,40 +24 + j11,52= 54+ j25,92 MVA

Hoàn toàn t-ơng tự cho đoạn đ-ờng dây NĐ - 5 – 6 Từ đó ta có bảng chọn điện

áp định mức của mạng điện trong ph-ơng án 2 là:

Lộ

S , MVA L, km Utt, KV Udm, KV NĐ - 1 29,19+j14,01 54 99,07

110

1 - 2 1,19 +j0,57 40 33,35 NĐ - 2 20,81+j10 78 87,98 NĐ - 3 54+ j25,92 70 132,64

3 - 4 24+j11,52 45 89,89 NĐ - 5 54 + j25,92 78 133,20

Tính toán hoàn toàn t-ơng tự nh- những tr-ờng hợp tr-ớc ta có bảng tính điện áp

định mức của mạng điện trong tr-ờng hợp này là:

Lộ

S , MVA L, km Utt, KV Udm, KV NĐ - 1 50 + j24 54 126,83

110

1 - 2 22 + j10,56 40 85,93 NĐ - 3 30 + j14,40 70 101,78 NĐ - 4 24 + j11,52 98 95,28 NĐ - 5 26 + j12,48 78 96,46 NĐ - 6 28 + j13,44 82 99,91

Từ kết quả trên ta thấy , điện áp định mức của mạng điện trong ph-ơng án này là 110KV

 ph-ơng án IV :

Lộ

S , MVA L, km Utt, KV Udm, KV NĐ - 1 28 + j13,44 54 97,24

110

NĐ - 2 22 + j10,56 78 90,0 NĐ - 3 54 + j25,92 70 132,64

3 - 4 24 + j11,52 45 89,89 NĐ - 5 26 + j12,48 78 96,46 NĐ - 6 28 + j13,44 82 99,91

Từ kết quả trên ta có điện áp định mức của mạng là: 110KV

Lộ

S , MVA L, km Utt, KV Udm, KV NĐ - 1 28 + j13,44 54 97,24

110

NĐ - 2 22 + j10,56 78 90,00 NĐ - 3 30 + j14,40 70 101,78 NĐ - 5 78 + j37,44 78 158,04

1)Chọn tiết diện của dây dẫn :

Các mạng điện 110 KV đ-ợc thực hiện chủ yếu bằng các đ-ờng dây trên không Các dây dẫn đ-ợc sử dụng là dây nhôm lõi thép ( AC), đồng thời các dây dẫn th-ờng đ-ợc đặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tuỳ theo địa hình đ-ờng dây chạy qua Đối với đ-ờng dây 110 KV, khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn các pha bằng 5m ( Dtb=5m)

Đối với các mạng điện khu vực , các tiết diện của dây dẫn đ-ợc chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện, nghĩa là :

Imax-dòng điện chạy trên đ-ờng 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

S

3

max 103, A Trong đó :n-số mạch của đ-ờng dây ( đ-ờng dây một mạch n=1, đ-ờng dây hai mạch n=2 )

Udm-điện áp định mức của mạng điện, KV

Smax-công suất chạy trên đoạn đ-ờng dây khi phụ tải cực đại, MVA Dựa vào tiết diện tính đ-ợc 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 đ-ờng dây và phát nóng của dây dẫn trong chế độ sau sự cố

Đối với đ-ờng dây 110 KV , để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F 70 mm2, khi đó thì độ bền cơ của đ-ờng dây đ-ợc

đảm bảo nên không cần kiểm tra nữa

Để đảm bảo cho đ-ờng dây vận hành bình th-ờng trong các chế độ sau sự

cố, cần có điều kiện sau :

ISC  ICPTrong đó :

ISC-dòng điện chạy trên đ-ờng dây trong chế độ sự cố

ICP-dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn

* Tính tiết diện của đ-ờng dây NĐ - 1 :

Dòng điện chạy trên đ-ờng dây NĐ - 1 trong chế độ phụ tải cực đại là :

I1max=

110 3 2

10 06 ,

51 , 81

=74,1 mm2Suy ra: chọn dây AC-70 có ICP=265A Khi điện áp mạng 110KV và AC-70 thì điều kiện về vầng quang và độ bền cơ đ-ợc đảm bảo

Ta kiểm tra sự cố đứt một mạch đ-ờng dây ; dòng điện chạy trên một mạch còn lại là : I1SC=2I1max =281,51=163,02A

Nh- vậy I1SC ICPĐ-ờng dây NĐ - 1 chọn tiết diện AC-70

* Làm t-ơng tự ta có các tiết diện trên đ-ờng dây còn lại

* Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn; cần xác định các thông

số đơn vị của đ-ờng dây là : r0, x0, b0 và tiến hành tính các thông số tập trung R; X và B/2 trong sô đồ thay thế hình PI của các đ-ờng dây theo công thức sau:

Đ-ờng dây Ftt,mm2 Dây AC Imax ISCNĐ - 1 74,1 AC-70 81,51 163,02 NĐ - 2 58,2 AC-70 64,04 128,08 NĐ - 3 79,4 AC-70 87,33 174,66 NĐ - 4 63,5 AC-70 69,86 139,72 NĐ - 5 68,8 AC-70 75,69 151,38 NĐ - 6 74,1 AC-70 81,51 163,02

Đ-ờng dây L, km r0

/km

R, ()

x0,

/km

X, ()

b0.106s/km

4

10 2

2)Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :

Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ phải đảm bảo chất l-ợng của điện năng , đó 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 ph-ơng án cung cấp điện có thẻ đánh giá chất l-ợng 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 v-ợt quá 10  15% trong chế độ làm việc bình th-ờng , còn trong các chế độ sau sự cố các tổn thất điện áp lớn nhất không vựot quá 15 20%, nghĩa là :

U

X Q R P

Trong đó : Pi , Qi : công suất chạy trên đ-ờng dây thứ i

Ri , Qi : điện trở và điện kháng của đ-ờng dây thứ i

Đối với đ-ờng dây hai mạch , nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp bằng :





=6,37 Khi lần l-ợt một mạch của từng đ-ờng dây ngừng làm việc , tổn thất điện áp trên các đ-ờng dây là :

Tõ c¸c kÕt qu¶ trong b¶ng ta cã : tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt cña m¹ng ®iÖn vµ tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt khi sù cè lµ :

Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n ®-êng d©y N§ - 1 lµ :

2 2

10 110

3

01 , 14 19 ,





=169,94A TiÕt diÖn cña d©y dÉn lµ :

2 2

10 110

3

57 , 0 19 ,





=6,93A TiÕt diÖn cña d©y dÉn lµ :

10 110

3

10 81 ,





=121,18A TiÕt diÖn cña d©y dÉn lµ :

2 2

10 110

3

44 , 13 28

10 110 3

Tiết diện chọn trong mạch kín là đại yêu cầu

Ta có bảng tính tiết diện của của các đ-ờng dây :

Đ-ờng dây

S ,MVA Ibt, A Ftt,mm2 Ftc,mm2 Icp,A ISC,A NĐ -1 29,19+j14,01 169,94 154,49 150 445 291,09

1 – 2 1,19+j0,57 6,93 6,3 70 265 163,02 NĐ -2 20,81+j10 121,18 110,16 120 380 291,09 NĐ -3 54+j25,92 157,19 142,9 150 445 314,38

3 – 4 24 +j11,52 69,86 63,51 70 265 139,72 NĐ - 5 54+ j25,92 157,19 142,9 150 445 314,38





B

, S NĐ-1 54 0,21 0,416 2,74 11,34 22,46 0,74

2) Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :

*Tính tổn thất điện áp trong mạch vòng :bởi trong mạch vòng chỉ có một điểm phân chia công suất là nút 2, do đó nút này sẽ có điện áp thấp nhất trong mạch vòng , nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng ở chế độ phụ tải cực





= 6,35% Khi ngừng đoạn NĐ - 1, tổn thất điện áp trên đoạn NĐ - 2 và tổn thất điện áp trên

2  





=6,21% Khi ngừng đoạn NĐ - 2 ,tổn thất điện áp trên đoạn đ-ờng dây NĐ - 1 và tổn thất

điện áp trên đoạn đ-ờng dây 1 – 2 là :

U

110

46 , 22 24 34 , 11 50

2  





=4,88% Kết quả trên cho thấy rằng , đối với mạch vòng đã cho , sự cố nguy hiểm nhất xảy ra khi ngừng mạch NĐ - 1 Trong tr-ờng hợp này tổn thất điện áp là lớn nhất bằng :

U

Tính các tr-ờng hợp còn lại t-ơng tự nh- ph-ơng án trên , từ đó ta có bảng sau :

Đ-ờng dây Ubt , % USC , % NĐ - 1 5,34 9,14

1 – 2 0,26 6,21 NĐ - 2 6,35 15,25 NĐ - 3 6,40 12,80

3 – 4 3,00 6,00 NĐ - 5 7,13 14,26

1 – 2 22+j10,56 64,04 58,22 70 265 128,08 NĐ - 3 30+j14,40 87,33 79,39 70 265 174,66 NĐ - 4 24+j11,52 69,86 63,51 70 265 139,72 NĐ - 5 26+j12,48 75,69 68,81 70 265 151,38 NĐ - 6 28+j13,44 81,51 74,1 70 265 163,02 Sau khi đã chọn đ-ợc tiết diện tacó các thông số của đ-ờng dây cho trong bảng sau :

2  





=5,28%

 U1SC% =2U1bt% =25,28 =10,56%

110

8 , 8 56 , 10 2 , 9 22

1 – 2 2,44 4,88 NĐ - 3 5,82 11,64 NĐ - 4 6,52 13,04 NĐ - 5 5,62 11,24 NĐ - 6 6,37 12,74

3 – 4 24+j11,52 69,86 63,51 70 265 139,72 NĐ - 5 26+j12,48 75,69 68,81 70 265 151,38 NĐ - 6 28+j13,44 81,51 74,1 70 265 163,02

Từ đó ta có bảng thông số của các đ-ờng dây nh- sau :



B

,S NĐ - 1 54 0,46 0,44 2,58 12,42 11,88 1,39

2) Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đ-ờng dây của mạng điện:

cũng tính toán t-ơng tự nh- trên ta có bảng tính tổn thất điện áp nh- sau:

Đ-ờng dây Ubt , % USC , % NĐ - 1 4,19 8,38 NĐ - 2 4,76 9,52 NĐ - 3 6,40 12,8

3 – 4 3,00 6,00 NĐ - 5 5,62 11,24 NĐ - 6 6,37 12,74 Nhận xét : từ bảng trên ta có tổn thất điện áp cực đại trong chế độ vận hành bình th-ờng và tổn thất điện áp cực đại trong chế độ sự cố là :

cũng tính hoàn toàn nh- các ph-ơng án trên ta có bảng tổn thất điện áp của các

đ-ờng dây trong ph-ơng án này cho bởi bảng sau :

Đ-ờng dây Ubt , % USC , % NĐ - 1 4,19 8,38

NĐ - 2 4,76 9,52 NĐ - 3 5,82 11,64 NĐ - 5 9,21 18,42

5 – 4 3,00 6,00

5 – 6 2,80 5,6

Từ bảng trên ta có tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ bình th-ờng và tổn thất

điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố là:

* So sánh chỉ tiêu kinh tế của 3 ph-ơng án 1 , 3 , 4 :

Vì các ph-ơng án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản không cần tính vốn đầu t- vào các trạm hạ áp

Chỉ tiêu kinh tế đ-ợc sử dụng khi so sánh các ph-ơng án là các chi phí tính toán hàng năm (Hàm mục tiêu ) , đ-ợc xác định theo công thức sau :

Z =( atc + avhđ )Kđ + Ac Trong đó : atc – hệ số hiệu quả của vốn đầu t-

avhđ - hệ số vận hành đối với các đ-ờng dây trong mạng điện ( avhđ

Kđ =  1,6.k0i.liTrong đó : k0i – giá thành 1km đ-ờng dây một mạch , đ/km

li – chiều dài đ-ờng dây thứ i , km Tổn thất điện năng trên đ-ờng dây đ-ợc xác định theo công thức :

A =  Pimax.Trong đó : Pimax – tổn thất công suất trên đ-ờng dây thứ i khi phụ tải cực đại

 - thời gian tổn thất công suất cực đại

Tổn thất công suất trên đ-ờng dây thứ i có thể đ-ợc xác định theo công thức sau :





2

2 max

2 max

Trong đó :

Pimax , Qimax – công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên

đ-ờng dây trong chế độ phụ tải cực đại

Ri - điện trở tác dụng của đ-ờng dây thứ i

Uđm - điện áp định mức của mạng điện Thời gian tổn thất công suất cực đại có thể tính theo công thức sau := ( 0,124 + Tmax 104 )28760

 Trong đó :Tmax là thời gian sửdụng phụ tải cực đại trong năm

1 Tính tổn thất công suất tác dụng trên đ-ờng dây :

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

P1 = 12 , 42

110

44 , 13 28

2

2 2





= 0,99MW Tính tổn thất công suất trên các đ-ờng dây khác đ-ợc tiến hành t-ơng tự

Kết quả tính tổn thất công suất tác dụng trên các đ-ờng dây đ-ợc tổng hợp ở bảng d-ới đây

2.Tính vốn đầu t- xây dựng mạng điện :

Giả thiết rằng các đ-ờng dây trên không hai mạch đ-ợc đặt trên cùng một cột thép ( cột kim loại ) Nh- vậy vốn đầu t- xây dựng đ-ờng dây NĐ - 1 đ-ợc xác

K1 = 1,6 208 10654 = 17971,2 106đ Kết quả tính vốn đầu t- xây dựng các đ-ờng dây cho trong bảng d-ới

Đ-ờng dây Kí hiệu

P ,

MW

k0.106, K.106,

®/km ® N§ - 1 2AC-70 54 12,42 28 13,44 0.99 208 17971,2 N§ - 2 2AC-70 78 17,94 22 10,56 0,88 208 25958,4 N§ - 3 2AC-70 70 16,10 30 14,40 1,47 208 23296 N§ - 4 2AC-70 98 22,54 24 11,52 1,32 208 32614,4 N§ - 5 2AC-70 78 17,94 26 12,48 1,23 208 25958,4 N§ - 6 2AC-70 82 18,86 28 13,44 1,50 208 27289,,6

KÕt qu¶ trong b¶ng cho thÊy r»ng ,tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng

®iÖn b»ng :

P = 7,39MW Tæng vèn x©y dùng c¸c ®-êng d©y cã gi¸ trÞ :K® =153088

1 – 2 2AC-70 40 9,2 22 10,56 0,45 208 13312 N§ - 3 2AC-70 70 16,10 30 14,40 1,47 208 23296 N§ - 4 2AC-70 98 22,54 24 11,52 1,32 208 32614,4 N§ - 5 2AC-70 78 17,94 26 12,48 1,23 208 25958,4 N§ - 6 2AC-70 82 18,86 28 13,44 1,50 208 27289,6

3 – 4 2AC-70 45 10,35 24 11,52 0,61 208 14976 N§ - 5 2AC-70 78 17,94 26 12,48 1,23 208 25958,4 N§ - 6 2AC-70 82 18,86 28 13,44 1,5 208 27289,6

Ch-ơngIV: Lựa chọn máy biến áp

Do tất cả các hộ tiêu thụ điện đều là hộ loại I, nên để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện đ-ợc liên tục thì mỗi trạm biến áp, ta phải chọn 2 máy biến áp vận hành song song, mỗi máy đ-ợc nối vào một phân đoạn thanh góp riêng và giữa các phân đoạn này có một máy cắt tự động đóng cắt khi cần thiết

Công suất của máy biến áp đ-ợc chọn phải đảm bảo cung cấp điện trong tình trạng bình th-ờng lúc phụ tải cực đại

Khi có sự cố một máy biến áp phải ngừng làm việc (để sửa chữa ) thì máy biến áp còn lại phải đảm bảo cung cấp đầy đủ công suất cho phụ tảI

Khi chọn công suất của máy biến áp cần xét khả năng quá tải của máy biến áp còn lại ở chế độ sau sự cố Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40% trong thời gian phụ tải cực đại Công suất của mỗi máy biến áp trong trạm

có n máy biến áp đ-ợc xác định theo công thức :

S S

Trong đó

n: là số máy biến áp trong trạm (n=2)

K: là hệ số quá tảI cho phép trong chế độ sự cố (K=1,4)

Đối với trạm có hai máy biến áp ,công suất mỗi máy biến áp bằng :

S 

4 , 1

max

S

Tính công suất của máy biến áp trong trạm 1 :

S1 =

4 , 1

max 1

S

=

4 , 1

06 , 31

= 22,19 MVA T-ơng tự ta có :

S2max = 24,40  S2 =

4 , 1

40 , 24

= 17,43MVA

S3max = 33,28  S3 =

4 , 1

28 , 33

=23,77MVA

S4max = 26,62  S4 =

4 , 1

62 , 26

=19,01MVA

S5max = 28,84  S5 =

4 , 1

84 , 28

= 20,6MVA

S6max = 31,06  S6 =

4 , 1

06 , 31

= 22,19MVA

 Tất cả các trạm đều chọn máy biến áp : TPDH – 25000/110

Các thông số của máy biến áp cho ở bảng sau :

NĐ 1 1’

S1=P1+jQ 11111111 11111111 11111QQ QQQ gfgdgfgg

Sơ đồ nguyên lý của mạng điện :

Sơ đồ thay thế của mạng điện :

Q P





2

2 1

2

1 = ( 1 , 27 27 , 95 )

110

44 , 13 28

2

2 2

b

s = s1 +s1 = 28 + j13,44 + 0,101 + j 2,228 = 28,101 + j 15,668 MVA Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị :

c

s = sb +  S0= 28,101 + j 15,668 + 0,058 + j 0,4 = 28,159 + j 16,068 MVA Công suất điện dung ở cuối đ-ờng dây có giá trị :

Qcc = U2dm

2

B

= 1102 1,39.104 = 1,682 MVAr Công suất sau tổng trở đ-ờng dây có giá trị :

Q P

2

2 2

'

s = s ’’ + Sd1 = 28,159+ j14,286 +1,026 + j0,982 = 29,185 + j 15,368 MVA C«ng suÊt ®iÖn dung ®Çu ®-êng d©y b»ng :

Q P





2

2 2

2

2 = ( 1 , 27 27 , 95 )

110

56 , 10 22

2

2 2

b

s = s2 +s2 =22 + j10,56 + 0,063 + j 1,376 = 22,063 + j 11,936 MVA Dßng c«ng suÊt vµo cuén d©y cao ¸p cña m¸y biÕn ¸p cã gi¸ trÞ :

c

s = sb +  S0= 22,063 + j 11,936 + 0,058 + j 0,4 = 22,121 + j 12,336 MVA C«ng suÊt ®iÖn dung ë cuèi ®-êng d©y cã gi¸ trÞ :

Qcc = U2dm

2

B

= 1102 2,01.104 = 2,432 MVAr C«ng suÊt sau tæng trë ®-êng d©y cã gi¸ trÞ :

Q

P''22 ''2  = ( 17 , 94 17 , 16 )

110

904 , 9 121 , 22

2

2 2

'

s = s ’’ + Sd2 = 22,121 + j 9,904 +0,871 + j 0,833 = 22,992 + j 10,737 MVA C«ng suÊt ®iÖn dung ®Çu ®-êng d©y b»ng :