Trên cơ sở đó, đồ án tốt nghiệp này sẽ tiến hành phân tích, tính toán thiết kết một hệ thống điện cấp khu vực đồng thời một chuyên đề về tính toán chế độ lưới điện bằng việc sử dụng chươ
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay điện năng đã trở thành dạng năng lượng không thể thay thế trong các lĩnh vực của đời sống và sản xuất.Việc truyền tải điện là một trong ba khâu cơ bản của quá trình sản xuất, tiêu thụ và phân phối điện năng Một Hệ thống điện có vận hành ổn định hay không phụ thuộc rất nhiều vào các hệ thống các đường dây truyền tải Tổn thất điện áp cao hay thấp phụ thuộc hoàn toàn vào thông số các đường dây tải điện Đồng thời mức độ tin cậy cung cấp điện được quyết định bởi cấu hình hệ thống truyền tải điện năng Do vậy việc thiết kế, xây dựng và vận hành Hệ thống điện luôn luôn phải được đề cao
Trên cơ sở đó, đồ án tốt nghiệp này sẽ tiến hành phân tích, tính toán thiết kết một hệ thống điện cấp khu vực đồng thời một chuyên đề về tính toán chế độ lưới điện bằng việc sử dụng chương trình PSS/E và tính toán các trường hợp nhà máy là nút PQ/PV ở chế độ phụ tải cực đại
Mặc dù, trong đồ án này có một số chi tiết đã được đơn giản hoá nhưng đây là những cơ sở quan trọng cho việc thiết kế một Hệ thống điện lớn Bản đồ án nghiệp gồm hai phần lớn cụ thể như sau:
Phần I: Thiết kế lưới điện khu vực
Phần II: Tính toán chế độ lưới điện bằng việc sử dụng chương trình PSS/E
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trườngĐại Học Điện Lực, đặc biệt là các thầy cô của khoa Hệ Thống Điện đã hướng dẫn và giảng dạy tận tình để có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã đọc, phản biện và góp ý kiến để em hoàn chỉnh đồ án này
Đặc biệt cảm ơn thầy giáo: TS Nguyễn Đăng Toản là người trực tiếp hướng
dẫn em thực hiện đồ án
Trong quá trình thực hiện, em đã cố gắng làm việc hết sức mình để tổng hợp những kiến thức mình đã học và tham khảo một số tài liệu chuyên môn nhằm đạt được kết quả tốt nhất.Thời gian để thực hiện đề tài có giới hạn nên không tránh khỏi sai sót.Kính mong quý thầy cô, bạn bè góp thêm những ý kiến quý báu để đề tài được hoàn thiện hơn
Hà Nội, 01 tháng 01 năm 2013 Sinh viên thực hiện
Vũ Mạnh Được
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Trang 4
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Trang 5
MỤC LỤC
PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC 1
CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 2
1.1 NGUỒN CUNG CẤP 2
1.1.1 Hệ thống điện 2
1.1.2 Nhà máy điện 2
1.2 CÁC PHỤ TẢI ĐIỆN 3
1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng 5
1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng 6
1.3 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN 7
1.3.1 Chế độ phụ tải cực đại 7
1.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 8
1.3.3 Chế độ sự cố 8
1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 9
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 10
2.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN 10
2.1.1 Những vấn đề cần quan tâm 10
2.1.2 Các phương án 10
2.2 NGUYÊN TẮC CHUNG TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC NHÓM 12
2.2.1 Chọn điện áp định mức của mạng điện 12
2.2.2 Chọn tiết diện dây dẫn 13
2.2.3 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện 14
2.3 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CHO CÁC NHÓM 15
2.3.1 Nhóm I 15
2.3.2 Nhóm II 22
2.3.3 Nhóm III 25
2.3.4 Nhóm IV 29
2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 33
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KINH TẾ 34
3.1 NHÓM I 35
3.1.1 Phương án 1 35
3.1.2 Phương án 2 36
Trang 63.2 NHÓM II 37
3.2.1 Phương án 1 37
3.2.2 Phương án 2 38
3.3 NHÓM III 38
3.3.1 Phương án 1 38
3.3.2 Phương án 2 39
3.4 NHÓM IV 40
3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 41
CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM CHO PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 42
4.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP 42
4.1.1 Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp của nhà máy điện 42
4.1.2 Chọn số lượng và công suất các máy biến áp trong trạm hạ áp 42
4.2 CHỌN SƠ ĐỒ TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN 43
4.2.1 Trạm biến áp tăng áp 44
4.2.2 Trạm biến áp trung gian 45
4.2.3 Trạm biến áp hạ áp 45
4.3 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ 47
4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 47
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/E 48
5.1 PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E 48
5.1.1 Giới thiệu chung 48
5.1.2 Giới thiệu chương trình PSS/E 48
5.2 TÍNH TOÁN TRONG HỆ ĐƠN VỊ TƯƠNG ĐỐI 50
5.2.1 Điện áp các nút trong mạng điện 50
5.2.2 Trở kháng của đường dây 51
5.2.3 Máy biến áp hai cuộn dây (tính chó 1 máy) 52
5.2.4 Máy phát điện (Tính cho một máy phát) 53
5.3 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA LƯỚI ĐIỆN 53
Trang 75.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 63
5.3.3 Chế độ sự cố 70
CHƯƠNG 6 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 72
6.1 TÍNH TOÁN CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CHO TRẠM 2 74
PHẦN II:TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI SAU KHI ĐÃ ĐIỀU CHỈNH ĐẦU PHÂN ÁP BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/E 76
CHƯƠNG 7 MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ BẰNG PHẦN MỀM PSS/E 76
7.1 TÍNH TOÁN ĐẦU PHÂN ÁP CỦA CÁC MBA 76
7.2 TÍNH TOÁN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA LƯỚI ĐIỆN 76
7.2.1 Chế độ phụ tải cực đại 76
7.2.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 82
7.2.3 Chế độ sự cố 84
CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TÊ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG 87
8.1 VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN 87
8.1.1 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 88
8.1.2 Tổn thất điện năng trong mạng 88
8.2 TÍNH CHI PHÍ GIÁ THÀNH 89
8.2.1 Chi phí vận hành hàng năm 89
8.2.2 Chi phí tính toán hàng năm 89
8.2.3 Giá thành truyền tải 89
8.2.4 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải trong chế độ cực đại 89
8.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 8 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91
Trang 8DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1 Các số liệu về phụ tải 3
Bảng 1-2 Thông số của các phụ tải 4
Bảng 1-3 Hình thức vận hành của nguồn cung cấp 9
Bảng 2-1 Điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 1 nhóm I 16
Bảng 2-2 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 1 nhóm I 16
Bảng 2-3 Thông số của đường dây phương án 1 nhóm I 17
Bảng 2-4 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 1 18
Bảng 2-5 Điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 2 nhóm II 19
Bảng 2-6.Chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 nhóm I 21
Bảng 2-7.Thông số của tất cả các đường dây phương án 2 nhóm I 21
Bảng 2-7.Các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm I 22
Bảng 2-8 Điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 1 nhóm II 23
Bảng 2-9 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 1 nhóm II 23
Bảng 2-10 Thông số của đường dây phương án 1 nhóm II 23
Bảng 2-11 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm II 23
Bảng 2-12 Điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 2 nhóm II 24
Bảng 2-13 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 nhóm II 25
Bảng 2-14 Thông số của tất cả các đường dây phương án 2 nhóm II 25
Bảng 2-15 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm II 25
Bảng 2-16.Sơ đồ mạng điện phương án 1 nhóm III 26
Bảng 2-17 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 1 nhóm III 26
Bảng 2-18 Thông số của đường dây phương án 1 nhóm III 26
Bảng 2-17 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm III 26
Bảng 2-18 Điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 2 nhóm III 28
Bảng 2-19 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 nhóm III 28
Bảng 2-20 Thông số của tất cả các đường dây phương án 2 nhóm III 28
Bảng 2-21 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm III 29
Bảng 2-23 Điện áp tính toán và điện áp định mức nhóm IV 30
Bảng 2-24 Chọn tiết diện dây dẫn nhóm IV 32
Bảng 2-25 Thông số của tất cả các đường dây nhóm IV 32
Trang 9Bảng 2-27 Chỉ tiêu kỹ thuật các phương án so sánh 33
Bảng 3-1 Giá thành đường dây trên không một mạch 110kV 35
Bảng 3-2 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong phương án 1 36 Bảng 3-3 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong phương án 2 36 Bảng 3-4 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong phương án 1 37 Bảng 3-5 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong phương án 2 38 Bảng 3-6 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong phương án 1 38 Bảng 3-7 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong phương án 2 39 Bảng 3-8 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong nhóm IV 40
Bảng 3-9 Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế cho các nhóm 40
Bảng 3-10 Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật các phương án so sánh 40
Bảng 4-1 Các thông số của máy biến áp tăng áp 42
Bảng 4-2 Kết quả tính toán chọn MBA hạ áp 43
Bảng 4-3 Thông số của MBA hạ áp 43
Bảng 4-4.Bảng chọn sơ đồ cầu 46
Bảng 5-1 Thông số đường dây trong hệ đơn vị tương đối 52
Bảng 5-2.Thông số máy biến áp dạng đơn vị tương đối 53
Bảng 5-4 Các dòng công suất và tổn thất công suất trên đường dây nối với nhà máy điện 61
Bảng 5-5 Các dòng công suất và tổn thất công suất trên đường dây nối với hệ thống điện 61
Bảng 5-6 Kết quả tính toán điện áp và góc pha trên thanh góp hạ áp quy về cao áp của các trạm 63
Bảng 5-7 Công suất của phụ tải trong chế độ cực tiểu 63
Bảng 5-8 Giá trị Spt và Sgh của các trạm hạáp 64
Bảng 5-9 Các dòng công suất và tổn thất công suất trên đường dây nối với nhà máy điện 68
Bảng 5-10 Các dòng công suất và tổn thất công suất trên đường dây nối với hệ thống điện 68
Bảng 5-11 Kết quả tính toán điện áp và góc pha trên thanh góp hạ áp quy về cao áp của các trạm 69
Bảng 5-12 Kết quả tính toán điện áp và góc pha trên thanh góp hạ áp quy về cao áp của các trạm 71
Bảng 6-1 Thông số điều chỉnh của MBA có đầu phân áp cố định 72
Bảng 6-2 Thông số điều chỉnh của MBA điều chỉnh điện áp dưới tải 73
Bảng 7-1 Điện áp các đầu phân áp của MBA trong các chế độ 76
Trang 10Bảng 7-2 Các dòng công suất và tổn thất công suất trên đường dây và trong máy biến áp 81Bảng 7-3 Kết quả tính toán điện áp của các nút và tổn thất điện áp trên các nhánh đường dây 82Bảng 7-4 Các dòng công suất và tổn thất công suất trên đường dây và trong máy biến áp 83Bảng 7-5 Kết quả tính toán điện áp của các nút và tổn thất điện áp trên các nhánh đường dây 84Bảng 7-6 Các dòng công suất và tổn thất công suất trên đường dây và trong máy biến áp 85Bảng 7-7.Kết quả điện áp của các nút và tổn thất điện áp trên đường dây 86Bảng 8-1 Vốn đầu tư và tổn thất cho các trạm tăng áp và hạ áp 87Bảng 8-2 Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện thiết kế 90
Trang 11DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1.Sơ đồ vị trí nguồn và phụ tải 4
Hình 2-1.Sơ đồ mạng điện nhóm I 11
Hình 2-2.Sơ đồ mạng điện nhóm II 11
Hình 2-3.Sơ đồ mạng điện nhóm III 12
Hình 2-4 Sơ đồ mạng điện phương án 1 nhóm I 15
Hình 2-5 Sơ đồ mạng điện phương án 2 nhóm I 18
Hình 2-6.Giả thiết chiều công suất trong mạng phương án 2 nhóm I 18
Hình 2-7 Sự cố đứt mạch NĐ-3 20
Hình 2-8 Sơ đồ mạng điện phương án 1 nhóm II 22
Hình 2-8 Sơ đồ mạng điện phương án 2 nhóm II 24
Hình 2-9 Chiều công suất giả thiết trong mạng 24
Hình 2-10.Sơ đồ mạng điện phương án 1 nhóm III 26
Hình 2-10.Sơ đồ mạng điện phương án 2 nhóm III 27
Hình 2-11 Chiều công suất giả thiết trong mạng 27
Hình 2-12.Sơ đồ mạng điện nhóm IV 29
Hình 3-1 Phương án tối ưu của mạng điện 41
Hình 4-1.Sơ đồ trạm biến áp của NĐ 44
Hình 4-2.Sơ đồ trạm biến áp trung gian 45
Hình 4-3.Sơ đồ bộ đường dây – máy biến áp 45
Hình 4-4.Sơ đồ cầu trong trạm biến áp hạ áp 46
Hình 5-1.Sơ đồ khối chương trình PSS/E 50
Hình 5.1: Thông số nút 54
Hình 5.2: Thông số nhà máy 54
Hình 5.3: Thông số máy phát 54
Hình 5.4: Thông số tải 55
Hình 5.5: Thông số nhánh 55
Hình 5.6: Thông số 2 MBA 2 cuộn dây 55
Hình 5-7 Hộp thoại lưu file Case Data 56
Hình 5.8: Hộp thoại tùy chỉnh tính trào lưu công suất 56
Hình 5-9 Kết quả tính trào lưu công suất 57
Hình 5-10 Kết quả dòng công suất từ NĐ tới các phụ tải 58
Trang 12Hình 5-11 Kết quả dòng công suất từ HT tới các phụ tải 58
Hình 5-12 Kết quả tính cho nhánh NĐ-1-HT 58
Hình 5-13 Kết quả tính cho nhánh HT-2 59
Hình 5-14 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-3 59
Hình 5-15 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-4 59
Hình 5-16 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-5 59
Hình 5-17 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-6 60
Hình 5-18 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-7 60
Hình 5-19 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-8 60
Hình 5-21 Kết quả điện áp các nút ở hệ đơn vị tương đối 62
Hình 5-22 Thông số của nút 64
Hình 5-23.Thông số máy phát điện 65
Hình 5-24 Thông số tải 65
Hình 5-25 Kết quả tính trào lưu công suất 65
Hình 5-26 Kết quả dòng công suất từ NĐ tới các phụ tải 65
Hình 5-27 Kết quả dòng công suất từ HT tới các phụ tải 66
Hình 5-28 Kết quả tính cho nhánh NĐ-1-HT 66
Hình 5-29 Kết quả tính cho nhánh HT-2 66
Hình 5-30 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-3 66
Hình 5-31 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-4 67
Hình 5-32 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-5 67
Hình 5-33 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-6 67
Hình 5-35 Kết quả tính toán cho nhánh HT-8 67
Hình 5-36 Kết quả điện áp các nút ở hệ đơn vị tương đối 69
Hình 5-37 Thông số nhánh NM-1 khi sự cố 70
Hình 5-38 Điện áp phía cao trạm hạ áp 1 sau sự cố 70
Hình 5-39 Điện áp phía hạ của trạm hạ áp 1 sau sự cố 70
Hình 5-40 Điện áp phía cao áp của trạm hạ áp 1 sau sự cố 70
Hình 5-41 Điện áp phía hạ của trạm hạ áp 1 sau sự cố 71
Hình 7-1.Thông số đầu phân áp của MBA 77
Hình 7-2 Kết quả tính trào lưu công suất 77
Trang 13Hình 7-4 Kết quả dòng công suất từ HT tới các phụ tải 78
Hình 7-5 Kết quả tính cho nhánh NĐ-1-HT 78
Hình 7-6 Kết quả tính cho nhánh HT-2 78
Hình 7-7 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-3 78
Hình 7-8 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-4 79
Hình 7-9 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-5 79
Hình 7-10 Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-6 79
Hình 7-11 Kết quả tính toán cho nhánh HT-7 79
Hình 7-13 Kết quả tính toán cho nhánh HT-8 79
Hình 7-14 Sơ đồ Diagram của lưới điện 80
Hình 7-15 Kết quả điện áp các nút ở hệ đơn vị tương đối 81
Hình 7-16 Thông số đầu phân áp của máy biến áp 82
Hình 7-17 Kết quả tính trào lưu công suất 83
Hình 7-28 Kết quả điện áp các nút ở hệ đơn vị tương đối 84
Trang 15PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC
- Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải
- Chương 2: Tính toán kinh tế - kỹ thuật các phương án và lựa chọn phương án tối ưu
- Chương 3: Tính toán kinh tế
- Chương 4: Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ trạm cho phương án tối ưu
- Chương 5: Giải tích chế độ xác lập và điều chỉnh điện áp của lưới điện
- Chương 6: Tính toán chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện
Trang 16CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Điện áp định mức thanh cái: Uđm 110kV
Vì vậy cần phải có sự liên hệ giữa hệ thống điện (HT) và nhà máy điện để có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết, đảm bảo cho HT thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành Mặt khác, vì HT có công suất vô cùng lớn cho nên chọn HT là nút cân bằng công suất và nút cơ sở về điện áp Ngoài ra
do HT có công suất vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy điện, nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ HT
Đối với NĐ, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải P 70%P đm Còn khi
Trang 17Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng một máy phát để bảo dưỡng, ba máy phát còn lại sẽ phát 85%P , nghĩa là tổng công suất phát ra của nhà máy nhiệt đmđiện là: Pkt = 85% x 3 x 60 = 153MW
Khi sự cố ngừng một máy phát, ba máy phát còn lại sẽ phát 100%P , như vậy: đm
Giá 1 kWh điện năng tổn thất là: 800đ
Yêu cầu điều
Mặt bằng bố trí nguồn và phụ tải như hình vẽ:
đm
cos
Trang 1856 K
M
22 ,36
1 K M
41,2
13 KM
P min + jQ min (MVA)
S min (MVA)
- Vùng 1 được cấp điện từ NĐ: Gồm 4 phụ tải 3,4,5 và 6
- Vùng 2 được cấp điện từ HT: Gồm 3 phụ tải 2,7 và 8
- Riêng phụ tải 1 nằm giữa NĐ và HT nên được cấp điện từ 2 nguồn
Trong 8 phụ tải, 7 phụ tải loại 1 có yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cũng như chất lượng điện năng cao Vì hộ loại 1 nếu xảy ra mất điện sẽ gây thiệt hại lớn về
Trang 19kinh tế, chính trị và an toàn cho tính mạng con người, nên khi thiết kế đối với các phụ tải loại 1 ta phải cấp điện bằng đường dây kép hoặc mạch vòng
- Phụ tải ở xa nguồn nhất là phụ tải 4 (5km)
- Phụ tải gần nguồn nhất là phụ tải 7 (22,361 km)
1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng
Đặc điểm rất quan trọng của hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ các nguồn đến các hộ tiêu thụ và không thể tích trữ điện năng thành số lượng nhận thấy được.Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng
Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của HT, các nhà máy của HT cần phải phát công suất cân bằng với công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả các tổn thất công suất trong mạng điện, nghĩa là cần phải thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và công suất tiêu thụ
Ngoài ra để đảm bảo cho HT vận hành bình thường, cần phải có dự trữ nhất định của công suất tác dụng trong HT Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đề quan trọng, liên quan đến vận hành cũng như sự phát triển của HT
Bởi vì HT có công suất vô cùng lớn nên công suất dự trữ ấy lấy ở HT, nghĩa là
- PNĐtổng công suất do NĐ phát ra
- P công suất tác dụng lấy từ HT HT
- P công suất tiêu thụ tt
- m hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1)
- Pmax tổng công suất của các phụ tải trong chế độ cực đại
- P tổng tổn thất trong mạng điện, khi tính sơ bộ có thể lấy
Trang 20Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện có giá trị:
∆P = 5% x 267 = 13,35 MW Công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện:
Ptđ = 10% x 240 = 24MW Vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện có giá trị:
Ptt = 267 + 13,35 + 24 = 304,35MW Tổng công suất do nhà máy điện phát ra theo chế độ kinh tế là:
PNĐ = 85%.4.60=204MW Trong chế độ phụ tải cực đại, HT cần cung cấp công suất cho các phụ tải bằng:
PHT = Ptt − PNĐ = 304,35 – 204 = 100,35 MW
1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng
Sản xuất và tiêu thụ điện năng đòi hỏi sự cân bằng đối với công suất tác dụng
và công suất phản kháng tại mọi thời điểm Sự cân bằng công suất tác dụng liên quan đến tần số của hệ thống điện Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện
áp Phá hoại sự cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp trongmạng điện Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất tiêu thụ thì điện áp trong mạng sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng thì điện áp trong mạng sẽ giảm Vì vậy để đảm bảo chất lượng cần thiết của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và HT, cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng
Đối với mạng điện thiết kế công suất Q sẽ lấy ở HT, nghĩa là dt Qdt 0 Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế có dạng:
Q Q Q Q m Q Q Q Q Q (1.2)
Trong đó:
- Q tổng công suất phản kháng do nhà máy phát ra F
- QHTcông suất phản kháng do HT cung cấp
- Q công suất phản kháng cần bù cho HT bù
- Q tổng công suất phản kháng tiêu thụ tt
- Qmaxtổng công suất phản kháng trong chế độ phụ tải cực đại của các phụ tải
- QLtổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng điện
Trang 21- QCtổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra, khi tính sơ bộ lấy QL QC
- Qb tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp, trong tính toán sơ bộ lấy Qb15% Q max
- Q Công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện td
Như vậy tổng công suất phản kháng do nhà máy điện phát ra bằng:
QF = PF.tanφF = 85%.240.0,75 = 153 MVAr Công suất phản kháng do HT cung cấp:
QHT =PHT.tanφHT = 100,35.0,75 = 75,263 MVAr Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại theo Bảng 1-2:
∑Qmax = 165,47 MVAr Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp:
∑∆Qb = 15%∑Qmax = 165,47.15% = 24,82 Tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện có giá trị:
Qtd = Ptd.tanφtd
= 24 0,88
=21,12 MVAr với cosφtd = 0,75 thì tanφtd = 0,88
Như vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện:
Qtt = 165,47 + 24,82+ 21,12 = 211,41 MVAr Tổng công suất phản kháng cần bù:
Q bù = Qtt – (QF + QHT) = 211,41 – (153+ 75,263) = -16,853
Nhận xét
Từ kết quả tính toán trên nhận thấy rằng, công suất phản kháng do các nguồn cung cấp lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ, vì vậy không cần bù cưỡng bức công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế
1.3 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN
1.3.1 Chế độ phụ tải cực đại
Công suất phát kinh tế của NĐ:
Pkt = 85% Pđm = 85%.240 = 204 MW
Trang 22Công suất tác dụng tự dùng của nhà máy:
Ptđ = 10%Pđm = 10%.240 = 24MWCông suất phát lên lưới của NĐ là:
PNĐ = Pkt − Ptđ = 204 – 24 = 180 MWTổng công suất tác dụng yêu cầu của lưới điện là:
Pyc = ∑Ppt + ∑∆P = 267 + 13,35 = 280,35 MWKhi đó công suất lấy từ thanh góp HT là:
PHT = Pyc− PNĐ = 280,35 – 180 = 100,35 MW
1.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu
Công suất phát kinh tế của NĐ:
Pkt = 70%.4.60 = 168 MWCông suất tác dụng tự dùng của nhà máy:
Ptđ = 10% 3*60 = 10%.18 = 18MWCông suất phát lên lưới của NĐ là:
PNĐ = Pkt − Ptđ = 168– 18 = 150 MWTổng công suất tác dụng yêu cầu của lưới điện là:
Pyc = ∑Ppt + ∑∆P = 186,9 + 5%.186,9 = 196,245MWKhi đó công suất lấy từ thanh góp HT là:
PHT = Pyc − PNĐ = 196,245 – 150 = 46,245 MW
1.3.3 Chế độ sự cố
Công suất phát kinh tế của NĐ:
Pkt = 3.60 =180MWCông suất tác dụng tự dùng của nhà máy:
Ptđ = 10%.3.60= 10%.180 = 18MWCông suất phát lên lưới của NĐ là:
PNĐ = Pkt − Ptđ = 180 – 18 = 162MWTổng công suất tác dụng yêu cầu của lưới điện là:
Pyc = ∑Ppt − ∑∆P = 280,35MWKhi đó công suất lấy từ thanh góp HT là:
PHT = Pyc − PNĐ = 280,35 – 162 = 118,35MWSau khi tính toán, ta được kết quả như sau:
Trang 23Bảng 1-3 Hình thức vận hành của nguồn cung cấp
Trang 24CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN
2.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
2.1.1 Những vấn đề cần quan tâm
Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ nối điện
Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận các phụ tải mới
Trong thiết kế hiện nay, để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện người ta sử dụng phương pháp nhiều phương án Từ các vị trí đã cho của các phụ tải và các nguồn cung cấp cần dự kiến một số phương án và phương án tốt nhất sẽ chọn được trên cơ sở
so sánh kinh tế – kỹ thuật các phương án
Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu đối với các mạng là độ tin cậy và chất lượng cao của điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ.Khi dự kiến sơ đồ của mạng điện thiết
kế, trước hết cần chú ý đến hai yêu cầu trên Để thực hiện yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1, cần đảm bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đồng thời dự phòng đóng tự động Vì vậy để cung cấp cho các hộ tiêu thụ loại 1 có thể
sử dụng đường dây hai mạch hay mạch vòng
Đối với các hộ tiêu thụ loại 2, trong nhiều trường hợp được cung cấp bằng đường dây hai mạch hoặc bằng đường dây riêng biệt Nhưng nói chung cho phép cung cấp điện cho các hộ loại 2 bằng đường dây trên không một mạch, bởi vì thời gian sửa chữa sự cố cho các đường dây trên không rất ngắn
Các hộ tiêu thụ loại 3 được cung cấp điện bằng đường dây một mạch
2.1.2 Các phương án
Từ sơ đồ mặt bằng nguồn và phụ tải ta thấy các phụ tải gần nhau được bố trí theo từng nhóm riêng biệt nên việc tìm phương án tối ưu của mạng điện sẽ được chuyển thành bài toán tìm phương án tối ưu cho mỗi nhóm Căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện năng của các hộ tiêu thụ, vào đặc điểm và phương thức vận hành của các nhà máy điện, hệ thống công suất vô cùng lớn và sơ đồ địa lý của các phụ tải, ta phân nhóm như sau:
- Nhóm I: gồm NĐ và phụ tải 3, 4
- Nhóm II: gồm NĐ và phụ tải 5, 6
Trang 25- Nhóm IV: gồm nhà máy, HT và phụ tải 1, 8
Ta tiến hành tính toán kinh tế - kỹ thuật chọn ra phương án tối ưu của từng nhóm, kết hợp lại ta được phương án nối điện tối ưu nhất cho cả mạng điện
- Đối với nhóm IV, do sơ đồ nối điện luôn là tối ưu nên ta chỉ tính toán kỹ thuật
mà không phải so sánh về kinh tế
- Căn cứ vào ưu, nhược điểm của các loại sơ đồ đấu dây: hình tia, liên thông, mạch vòng; ta có thể lựa chọn ra những sơ đồ tối ưu để tính toán kinh tế - kỹ thuật trong các nhóm
56 km
56 km
41,23 km 6
Hình 2-2.Sơ đồ mạng điện nhóm II
Trang 26km
Hình 2-3.Sơ đồ mạng điện nhóm III
2.2 NGUYÊN TẮC CHUNG TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC NHÓM
2.2.1 Chọn điện áp định mức của mạng điện
Điện áp định mức của mạng điện quyết định trực tiếp đến các chỉ tiểu kinh tế -
kỹ thuật của mạng điện Khi tăng điện áp định mức thì tổn thất công suất và tổn thất điện năng sẽ giảm, nghĩa là giảm chi phí vận hành, giảm tiết diện dây dẫn và chi phí về kim loại khi xây dựng mạng điện, đồng thời tăng công suất giới hạn truyền tải trên đường dây, nhưng sẽ làm tăng vốn đầu tư xây dựng mạng điện
Điện áp của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất của các phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau, sơ đồ của mạng điện… Do vậy cần phải lựa chọn điện áp định mức hợp lý cho từng mạng điện cụ thể
Có nhiều phương pháp khác nhau để lựa chọn điện áp hợp lý cho mạng điện,một phương pháp sử dụng khá rộng rãi là xác định điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh nghiệm:
- khoảng cách truyền tải, km
- P công suất truyền tải trên đường dây, MW
- n số lộ của đường dây (đường dây đơn n = 1; đường dây kép n = 2)
Trang 272.2.2 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 thường được đặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tùy theo địa hình đường dây chạy qua Đối với các đường dây 110 kV, khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn các pha bằng 5m (Dtb5m)
Đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện, nghĩa là:
max kt
I F J
Trong đó:
- Imaxdòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A
- J mật độ kinh tế của dòng điện, kt A / mm2 Tra tài liệu [1] – Bảng 44, trang 295ta có:Tmax 5000h thì 2
kt
J 1,1A / mm Dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ phụ tải cực đại được xác định theo công thức:
3 max
- n số lộ đường dây (đường dây đơn n = 1, đường dây kép n = 2)
- Uđmđiện áp định mức của mạng điện, kV
- S công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA đm
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được 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 đường dây và phát nóng dây dẫn 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 2
Trang 28sc 1 2 cp
I k k I (2.4) Trong đó:
- I dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố sc
- Icpdòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn
- k hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ; 1 1 xq
- K2 hệ số hiệu chỉnh theo số lượng dây; cho bằng.k2=1
2.2.3 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
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 mạng điện, ta giả thiết rằng HT 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 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 15% trong chế độ làm việc bình thường, còn trong các chế độ sau sự cố các tổn thất điện áp lớn nhất không vượt quá 15 20% , nghĩa là:
max bt max sc
Trang 29- P , Q công suất chạy trên đường dây thứ i i i
- R , X điện trở và điện kháng của đường dây thứ i i i
Đối với đường dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp trên đường dây bằng:
6 km
Hình 2-4 Sơ đồ mạng điện phương án 1 nhóm I
a Chọn điện áp định mức của mạng điện
* Tính điện áp định mức trên đường dây NĐ-3:
Dòng công suất truyền tải trên đường dây NĐ -3 là:
S S 35 j21, 69MVArĐiện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ-3 theo công thức (2.1), ta có:
3
354,34 50 16 77,156
Trang 30Bảng 2-1 Điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 1 nhóm I
Đường dây
Công suất truyền tải S (MVA)
Chiều dài đường dây (km)
Số lộ
Điện áp tính toán U (kV)
Điện áp định mức U đm (kV)
NĐ-3 35 + 21,69j 36,056 2 77,156
110 NĐ-4 35 + 21,69j 50 2 78,840
Từ kết quả tính toán trên ta lựa chọn điện áp định mức cho mạng điện ở phương
án nàylà:
đm
U 110kV
b Chọn tiết diện dây dẫn
Khi tính tiết diện dây dẫn cần sử dụng các dòng công suất ở Bảng 2-1:
* Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây NĐ-3:
Dòng điện chạy trên đường dây được tính theo công thức (2.3) bằng:
3 3
108, 059
1,1
Chọn dây AC-120, Tra [1] – Bảng 2 trang 258 ta có:Icp 380 A
Khi ngừng một mạch của đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng:
I 2.I 2.108,059 216,118A Như vậy I sc 216,118 A 0,88.I cp 0,88.380 334, 4 A Thỏa mãn điều kiện (2.4) Tính toán đối với đường dây còn lại tương tự như đối với đường dây NĐ-3 Kết quả tính toán như sau:
Bảng 2-2 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 1 nhóm I Đường
dây
S (MVA)
I bt (A)
F tt (mm 2 )
I sc (A)
I cp (A)
k 1 k 2 I cp (A)
Loại dây
NĐ-3 35+21,69j 108,059 98,235 380 216,118 334,4 AC-120
NĐ-4 35+21,69j 108,059 98,235 380 216,118 334,4 AC-120
Trang 31Sau khi chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn, cần xác định các thông số đơn vị của đường dây là r x , b 0, 0 0 và tiến hành tính các thông số tập trung R, X và B/2 trong sơ đồ thay thế hình của các đường dây theo công thức:
Trong đó: n là số mạch đường dây
Đối với đường dây NĐ-3: Tra [1] – Bảng 2, trang 258; Bảng 3, trang 260; Bảng 4 trang
261 với dây AC-120 ta có r00,27( / km) ;x00,416( / km) ; b0 2,74.10 (S/ km)6
r 0 (/ km )
x 0 / km
b 0 10 -6 (S/km)
R ()
X ()
B/2.10
-4 (S)
NĐ-3 36,056 120 0,27 0,416 2,74 4,868 7,500 98,793 NĐ-4 50 120 0,27 0,416 2,74 6,750 10,400 137,00
c Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
Khi tính tổn thất điện áp, các thông số được lấy từ Bảng 2-2 và Bảng 2-3:
* Tính tổn thất điện áp trên đường dây NĐ-3:
Trong chế độ làm việc bình thường tổn thất điện áp trên đường dây tính theo công thức (2.5) bằng:
Trang 32Bảng 2-4 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 1
6 km
4 3
NĐ
Hình 2.3-5 Sơ đồ mạng điện phương án 2 nhóm I
a Tínhtoán phân bố công suất sơ bộ trọng mạng điện kín
Để thuận tiện ta ký hiệu chiều dài các đoạn đường dây như Hình 2-7.Để xác định các dòng công suất ta cần giả thiết rằng, mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng một tiết diện và chiều công suất như hình dưới
Hình 2.3-6.Giả thiết chiều công suất trong mạng phương án 2 nhóm I
Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-4 bằng:
Trang 33Dòng công suất chạy trên đoạn 6-5 bằng:
S S S 33, 264 j20, 615 36, 056 j21, 69 2, 792 j1, 075MVA
Vậy dòng công suất ngược với chiều giả thiết ban đầu
Công suất chạy trên đoạn NĐ-3 bằng:
S S S 35 j21, 69 2, 792 j1, 075 37, 792 j22, 765MVA
Vậy nút phụ tải 3 là điểm phân công suất
b Chọn điện áp định mức của mạng điện
Điện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ-3 theo (2.1), ta có:
ND 3
U 4,34 36, 056 16 37, 792 109,86(kV) Điện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ- 4 theo (2.1), ta có:
ND 4
U 4,34 50 16 33, 264 104, 72(kV) Điện áp tính toán trên đoạn đường dây 3-4 theo (2.1), ta có:
Chiều dài đường dây (km)
Số lộ
Điện áp tính toán U (kV)
Điện áp định mức
U đm (kV)
NĐ-3 37,792+ j27,765 36,056 1 109,86
110 NĐ-4 33,26 + j20,615 50 1 104,72
3 - 4 2,792 + j1,075 42,426 1 40,503
c Chọn tiết diện dây dẫn
Chọn tiết diện dây dẫn
Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ-3:
Dòng điện chạy trên đường dây được tính theo công thức (2.3) bằng:
Trang 34Vậychọn dây AC-240.Tra [1] – Bảng 2, bảng 2, trang 258; bảng 3, trang 260; Bảng 4 trang 261 trang 258 ta có thông số của dây AC 240: r00,12( / km) ;
0
x 0,392( / km) ;b0 2,84.10 (S / km)6 , Icp =610A
Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ-4 và đường dây 3-4:
Dòng điện trên đường đây NĐ-4 khi phụ tải cực đại:
Vậy Chọn dây AC-240
Dòng điện trên đường đây 3-4 khi phụ tải cực đại:
Vậy Chọn dây AC-70
Kiểm tra điều kiện phát nóng khi có 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-3 vìS3 > S4 nên đây là sự cố nguy hiểm nhất
Hình 2.3-7 Sự cố đứt mạch NĐ-3
Dòng điện qua đường dây 3-4 và NĐ-3 khi có sự cố trên đường dây NĐ-4:
3 3max
Trang 35Dòng điện chạy trên mạchNĐ-4 khi sự cố trên đường dây NĐ-3:
ND-4sc ND-3sc
I I 433,97(A)Kết quả tính toán chọn tiết diện dây của phương án 2 nhóm 1cho trong bảng 2-6:
Bảng2.3-1.Chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 nhóm I
Đường
dây
S (MVA)
Ibt (A)
Ftt(mm2)
Fch
mm2
Isc(A)
Icp(A)
k1k2Icp (A) Loại dây NĐ-3 37, 792 j22, 765 246,13 223,75 240 433,97 610 536,8 AC-240 NĐ-4 33, 264 j20, 615 205,4 186,73 240 433,97 610 536,8 AC-240 3-4 2,792 + j1,075 15,703 14,275 70 233,25 265 233,2 AC-70 Kết quả tính các thông số đường dây trong mạng điện cho dưới bảng:
Bảng2.3-2.Thông số của tất cả các đường dây phương án 2 nhóm I
Đường
dây (km)
Ftc (mm2)
r0 (/ km
R ()
X ()
B/2.10-6 (S) NĐ-3 36,056 240 0,12 0,392 2,84 4,327 14,134 51,200 NĐ-4 50 240 0,12 0,409 2,84 6,000 19,600 71,000 3-4 42,426 70 0,45 0,44 2,58 19,516 18,243 56,002
d Tính tổn thất điện áp
Trường hợp bình thường
Trong mạch vòng này chỉ có một điểm phân chia công suất là điểm nút phụ tải
4 nên nút này sẽ có điện áp thấp nhất trong mạch vòng nghĩa là tổn thất điện áp trên mạch NĐ-4 là lớn nhất, theo (2.6) ta có:
Khi ngừng đoạn NĐ-4, tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-3theo (2.6)là:
Trang 36Trong trường hợp ngừng đoạn NĐ-3, tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-4 bằng:
Bảng2.3-7.Các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm I
NĐ
36,056
km
Hình 2-8 Sơ đồ mạng điện phương án 1 nhóm II
Trang 37Tính toán tương tự phương án 1 nhóm I, ta được các kết quả như sau:
Bảng 2-8 Điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 1 nhóm II
Đường dây
Công suất truyền tải S (MVA)
Chiều dài đường dây (km)
Số lộ Điện áp tính toán U
(kV)
Điện áp định mức
U đm (kV)
NĐ-5 25 + 15,494j 36,056 2 66,680
110 NĐ-6 40 + 24,79j 36,056 2 81,893
Bảng 2-9 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 1 nhóm II Đường
dây
S (MVA)
I bt (A)
F tt (mm 2 )
I sc (A)
I cp (A)
k 1 k 2 I c
p (A)
Loại dây
NĐ-5 25+15,494j 77,186 70,170 154,373 330 290,4 AC-95 NĐ-6 40 + 24,79j 123,498 112,271 246,996 380 334,4 AC-120
Bảng 2-10 Thông số của đường dây phương án 1 nhóm II Đường
r 0 (/ km )
x 0 / km
b 0 10 -6 (S/km)
R ()
X ()
B/2.10 -4 (S)
NĐ-5 36,06 0,34 0,423 2,69 6,130 7,626 96,991
NĐ-6 36,06 0,27 0,416 2,74 4,868 7,500 98,793
Bảng 2-11 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm II
Trang 38km6
5
40 km
Hình 2-8 Sơ đồ mạng điện phương án 2 nhóm II
a Tính chọn điện áp định mức cho mạng điện
Hình 2.3-9 Chiều công suất giả thiết trong mạng
* Tính dòng công suất chạy trên đoạn đường dây trong mạch vòng NĐ-6-5-NĐ
Để thuận tiện ta ký hiệu chiều dài các đoạn đường dây như Hình 2-7.Để xác định các dòng công suất ta cần giả thiết rằng, mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng một tiết diện
Tính toán tương tự phương án 1 ta được kết quả trong bảng:
Bảng 2-12 Điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 2 nhóm II
Đường dây Công suất truyền
tải S (MVA)
Chiều dài đường dây (km)
Số lộ
Điện áp tính toán U (kV)
Điện áp định mức
U đm (kV)
NĐ-5 16,231+j10,064 36,056 1 74,637
110 NĐ-6 33,769+j20,928 36,056 1 104,193
b Chọn tiết diện dây dẫn
* Tính tiết diện các đoạn đường dây trong mạch vòng NĐ-6-5-NĐ
NÐ NÐ
Trang 39Kết quả tính tiết diện đường dây phươngán 2 nhóm II:
Bảng 2-13 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 nhóm II Đường
dây
S (MVA)
I bt (A)
F tt (mm 2 )
I sc (A)
I cp (A)
k 1 k 2 I cp
NĐ-5 19.098 100,239 91,126 394,120 510 448,8 AC-185 NĐ-6 39.728 208,518 189,562 573,057 610 536,8 AC-240 5-6 10.314 54,134 49,213 99,294 275 242 AC-70 Kết quả tính các thông số của tất cả các đường dây trong mạng điện:
Bảng 2-14 Thông số của tất cả các đường dây phương án 2 nhóm II
Đường
r 0 (/ km )
X 0 / km
b 0 10 -6 (S/km)
R ()
X ()
B/2.10 -4 (S)
NĐ-5 36,056 0,34 0,423 2,69 12,259 15,252 48,495 NĐ-6 36,056 0,12 0,392 2,84 4,327 14,134 51,200 6-5 40 0,46 0,43 2,64 18,400 17,200 52,800
c Tính tổn thất điện áp
- Khi vận hành bình thường: Tính toán tương tự phương án 1 nhóm I ta có kết quả ở Bảng 2-16
Kết quả tính tổn thất điện áp như sau:
Bảng 2-15 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm II
Trang 40km
HT
Hình 2-10.Sơ đồ mạng điện phương án 1 nhóm III
Tính toán tương tự phương án 1 nhóm I, ta được các kết quả như sau:
Bảng 2-16.Sơ đồ mạng điện phương án 1 nhóm III
Đường dây
Công suất truyền tải S (MVA)
Chiều dài đường dây (km)
Số lộ
Điện áp tính toán U (kV)
Điện áp định mức
U đm (kV)
HT-2 32+ j19,832 31,623 2 73,604
110 HT-7 35+j21,69 22,361 2 75,466
Bảng 2-17 Chọn tiết diện dây dẫn phương án 1 nhóm III Đường
dây
S (MVA)
I bt (A)
F tt (mm 2 )
I sc (A)
I cp (A)
k 1 ,k 2 ,I cp (A)
Loại dây
HT-2 32+j19,832 98,798 89,816 197,596 330 290,4 AC-95 HT-7 35+j21,69 108,059 98,235 246,996 380 233,2 AC-120
Bảng 2-18 Thông số của đường dây phương án 1 nhóm III Đường
r 0 (/ km )
x 0 / km
b 0 ,10 -6 (S/km)
R ()
X ()
B/2,10 -4 (S)
HT-2 31,62 0,34 0,423 2,69 5,376 6,688 85,066
HT-7 22,36 0,27 0,416 2,74 3,019 4,651 61,269
Bảng 2-17 Các giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm III