Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện Phạm Ngọc Thơ

Việc sử dụng nguồn năng lượng hiện có cũng như việc quy hoạch, khai thácnguồn năng lượng mới một cách hợp lý, không những đảm bảo về an ninh năng lượng mà còn là một vấn đề mang nhiều ý

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN 1

MỤC LỤC 2

LỜI NÓI ĐẦU 4

PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN 5

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI, CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY 5

1.1 Chọn Máy phát điện 5

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 6

1.3 Đề xuất các phương án nối dây và lựa chọn phương án nối dây 10

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP 16

2.1 Phương án 1: 16

2.2 Phương án 2: 27

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 37

3.1 Phương án 1: 39

3.2 Phương án 2: 41

3.3 Lựa chọn phương án tối ưu: 44

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 45

4.1 Xác định điểm ngắn mạch 45

4.2 Xác định điện kháng của các phần tử 46

4.3 Tính dòng ngắn mạch theo điểm 48

CHƯƠNG V: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 58

5.2 Chọn máy cắt và dao cách ly 60

5.3 Chọn cáp và máy biến áp cho phụ tải địa phương 62

5.4 Chọn thanh dẫn, thanh góp cứng 65

5.5 Chọn thanh dẫn, thanh góp mềm 70

5.6 Chọn máy biến áp đo lường 76

5.7 Chống sét van 82

CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN ĐIỆN TỰ DÙNG 83

6.1 Chọn máy biến áp tự dùng 84

6.2 Chọn máy cắt và khí cụ điện 85

PHẦN II: THIẾT KẾ TRẠM HẠ ÁP 35/0,4 CUNG CẤP CHO MỘT KHU ĐÔ THỊ MỚI 88

CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 88

1.1 Xác định phụ tải tính toán 88

1.2 Chọn máy biến áp 88

1.3 Chọn kiểu trạm biến áp 89

CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ ĐIỆN VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN, KHÍ CỤ ĐIỆN 89

2.1 Sơ đồ đấu điện trạm biến áp 89

2.2 Chọn các thiết bị điện và khí cụ điện 90

2.3 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra thiết bị điện, khi cụ điện đã chọn 97

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 103

3.1 Điện trở nối đất của thanh 103

3.2 Điện trở nối đất của cọc 104

3.3 Điện trở nối đất của hệ thống thanh cọc 104

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khi nhu cầu sử dụng năng lượng đang gia tăng mạnh mẽ ở tất cả cácnước trên thế giới.Trong đó, nhu cầu về năng lượng điện đang đặt ra cho ngành điệnlực cũng như các qu ốc gia những khó khăn lớn Việc đáp ứng nhu cầu sử dụng trongcông nghiệp cũng như sử dụng điện sinh hoạt với chất lượng điện năng tốt, cung cấpđiện liên tục, an toàn đang là vấn đề bức thiết với mỗi quốc gia

Việc sử dụng nguồn năng lượng hiện có cũng như việc quy hoạch, khai thácnguồn năng lượng mới một cách hợp lý, không những đảm bảo về an ninh năng lượng

mà còn là một vấn đề mang nhiều ý nghĩa về kinh tế, chính trị, xã hội…Sau khi họcxong chương trình của ngành hệ thống điện, và xuất phát từ nhu cầu thực tế, em đượcgiao nhiệm vụ thiết kế các nội dung sau:

Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy thủy điện, gồm 4 tổ máy với công suấtmỗi tổ máy là 100MW, cung cấp điện cho phụ tải địa phương, phụ tải cấp trung áp 110

kV, phụ tải cấp điện áp cao áp 220 kV và phát về hệ thống qua đường dây kép dài 130Km

Phần II: Thiết kế một trạm biến áp hạ áp 35/0,4kV

Em xin chân thành cám ơn: các thầy, cô giáo Trường đại học Điện Lực đã trang

bị kiến thức cho em trong quá trình học tập

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới cô giáo trực tiếp hướng dẫn

em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp là Th.S Phạm Thị Phương Thảo.

Em xin trân trọng cảm ơn !

Hà Nội, tháng 1 năm 2014.Sinh viên thực hiện

PHẦN I

*********

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI, CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY

Tại mỗi thời điểm điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng tiêuthụ của phụ tải kể cả các tổn thất của phụ tải Trong thực tế điện năng tiêu thụ tại các

hộ tiêu dùng điện luôn thay đổi, vì thế việc tìm được đồ thị phụ tải là rất quan trọngđối với việc thiết kế và vận hành

Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể chọn được phương án nối điện hợp lý, đảm bảocác chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Đồ thị phụ tải còn cho ta chọn đúng công suất của cácmáy biến áp (MBA) và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy với nhau và giữa cácnhà máy điện với nhau

1.1 Chọn Máy phát điện

Khi thiết kế phần điện trong nhà máy điện người ta đã đ ịnh trước sốlượng và công suất máy phát (MF), vậy ta chỉ cần chọn loại MF tương ứngtheo đề tài cho trước Ở đây ta cần chọn MF thủy điện cho nhà máy Thủy Điệngồm 4 tổ máy công suất mỗi tổ máy là 100 MW

Máy phát được chọn từ phụ lục, các thông số ghi theo bảng 1.2pl[TL1]sau:

B ảng 1.1 Thông số máy phát điện

MVA

PdmFMW

UdmkV

ndmv/ph

Cosφ X’’d X’d X2

CB-1500/170-96 117,65 100 13,8 62,5 0,85 0,21 0,29 0,65

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy bao gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất100MW

Ta tính được công suất biểu kiến của nhà máy là:

từng tổ máy phát, trong đó công suất cho tự dùng chung là chiếm đa phần công suất tựdùng của toàn nhà máy Do vậy công suất tự dùng cho nhà máy thủy điện coi nhưkhông đổi theo thời gian và được xác định theo công thức sau:

dmF TD

α%: lượng điện phần trăm tự dùng (α= 0,8 %)

cosϕTD: hệ số công suất phụ tải tự dùng (cosϕtd= 0,85)

n: số tổ máy phát

PdmF: công suất tác dụng của một tổ MF

1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát

Phụ tải cấp điện áp máy phát có công suất cực đại Pmax= 10MW, cosφ=0,83.Gồm 2 lộ kép công suất 3 MW dài 4 km và 2 lộ đơn công suất 2 MW dài 3 km Để xácđịnh đồ thị phụ tải địa phương phải căn cứ vào sự biến thiên phụ tải hàng ngày đã cho

và nhờ công thức:

DP DP

1.2.4 Đồ thị phụ tải trung áp (110 kV)

Phụ tải cấp điên áp trung có: Pmax=150 MW; cosφ=0,85 Gồm 1 lộ kép x 100MW

và 1 lộ đơn x 50 MW Để xác định đồ thị phụ tải trung áp ta phải dựa vào sự biến thiênphụ tải hằng ngày và dựa vào công thức:

UT UT

B ảng 1.2b Bảng tính toán công suất phụ tải cấp điện áp trung theo từng thời điểm t

1.2.5 Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao (220 kV)

Phụ tải cấp điện áp cao Uc = 220 kV có Pmax= 150 MW; cosφ=0,83, gồm: 1 lộkép x 150 MW Để xác định đồ thị phụ tải cao áp ta phải dựa vào sự biến thiên phụ tảihằng ngày và dựa vào công thức:

UC UC

Trong đó: SVHT(t) – công suất phát về hệ thống tại thời điểm t.

STNM(t) – công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

SDP(t) – công suất phụ tải địa phương tại thời điểm t

SUT(t) – công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t

SUC(t) – công suất phụ tải cấp điện áp cao tại thời điểm t

STD(t) – công suất tự dùng của nhà máy

Áp dụng công thức trên ta tính toán được bảng số liệu sau:

1.2.7 Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy

TừB ảng 1.2d Bảng tính toán công suất phát về hệ thống của nhà máyta có đồ thị phụtải tổng hợp toàn nhà máy:

Hình 1.2g Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy

1.3 Đề xuất các phương án nối dây và lựa chọn phương án nối dây

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là một khâu quan trọng trong quá trìnhthiết kế nhà máy điện Vì vậy cần phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế nắm vững các

số liệu ban đầu Dựa vào bảng cân bằng công suất và các nguyên tắc phục vụ cho đềxuất phương án nối dây ta tiến hành vạch ra các phương án nối dây có thể, các phương

án vạch ra phải đảm bảo tính cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ và phải khácnhau về cách ghép nối máy biến áp với các cấp điện áp và về số lượng và dung lượngcủa máy biến áp, số lượng của máy phát điện nối vào thanh góp , số máy biến áp nốivới máy phát, đồng thời phải thể hiện được tính khả thi về kinh tế kỹ thuật

S (MVA)

t (h)

S TD

S DP

S UT

S UC S VHT

1) Có hay không thanh góp điện áp máy phát?

Khi phụ tải địa phương có công suất nhỏ thì không cần thanh góp điện áp máyphát, mà chúng được cấp điện trực tiếp từ đầu cực máy phát, phía trên máy cắt củaMBA liên lạc Quy định về mức nhỏ công suất địa phương là: cho phép rẽ nhánh từđầu cực máy phát một lượng công suất không quá 15% công suất định mức của một tổmáy phát

Theo điều kiện:

max DP dmF

S.100%

Theo tính toán phần trên ta có được:SmaxDP =12,05(MVA),SdmF =117,65MVA

Thay số liệu vào ta có:

max DP dmF

2) S ử dụng máy biến áp liên lạc nào?

Theo đề bài: nhà máy điện cần thiết kế bao gồm 3 cấp điện áp nên ta phải sửdụng máy biến áp 3 cuộn dây hoặc tự ngẫu Xét 2 điều kiện:

• Lưới điện áp phía trung, phía cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đất

K ết luận: Dùng MBA tự ngẫu có điều chỉnh dưới tải làm MBA liên lạc.

Theo phần trên ta có : SmaxUT / SminUT =176, 47 /150MVA

Mà: SdmF=117,65(MVA) và MBA liên lạc là tự ngẫu, nên ta có thể ghép từ 1tới 2 bộ MF-MBA hai cuộn dây trên thanh góp điện áp phía trung Do công suất phía

trung tương đối lớn nên ta phải lấy điện từ các máy phát ghép bộ và phía trung của tựngẫu.

Từ những nguyên tắc trên ta có thể đề xuất một số phương án nối điện sau:

Ưu điểm:

- Đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp

- Vận hành đơn giản, linh hoạt

- Chủng loại máy biến áp ít ,vốn đầu tư vào máy biến áp nhỏ

Nhược điểm: Có một phần lớn công suất truyền qua 2 lần MBA nên làm tăng tổn

thất

 Phương án 2:

Ưu điểm:

- Vận hành đơn giản, đảm bảo về mặt kĩ thuật, cung cấp điện liên tục

- Công suất truyền tải từ phía cao sang phía trung qua MBA tự ngẫu nhỏ nên tổnhao công suất nhỏ

Nhược điểm:

- Tổn thất công suất qua 2 lần máy biến áp khi SUT Min

- Có nhiều loại MBA, gây khó khăn cho tính toán,vận hành và sửa chữa

- Do có một bộ MF-MBA 2 cuộn dây nối bên cao nên giá thành khá cao

Nhận xét: Qua 4 phương án ta thấy: phương án 1 và 2 đơn giản và kinh tế hơn so

với phương án 3 và 4 Mặt khác đảm bảo tính cung cấp điện liên tục, an toàn, tin cậycho các phụ tải và thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1 và 2

để tính toán cho các phần sau

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện, công suất của mỗimáy biến áp là rất lớn so với công suất định mức của mỗi máy phát trong hệ thống

Do đó vốn đầu tư cho máy biến áp nhiều nên ta mong muốn chọn số lượng máy biến

áp hợp lý sao cho số lượng máy ít, công suất nhỏ mà vẫn đáp ứng được các yêu cầu về

kĩ thuật và kinh tế, đảm bảo cung cấp đủ điện năng cho các hộ tiêu thụ

Xét ở Chương I, ta đã đ ề xuất ra các phương án nối dây và số lượng các máy biến

áp trong sơ đồ từng phương án Sau đây ta sẽ đi lựa chọn loại máy biến áp và côngsuất của từng máy biến áp trong từng phương án

2.1 Phương án 1:

2.1.1 Phân bố công suất các cấp điện áp của MBA

a) Máy biến áp 2 cuộn dây:

Phân công suất cho MBA trong sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây phải bằngphẳng trong suốt 24 giờ, phần thừa thiếu còn lại do MBA liên lạc đảm nhận trên cơ sởđảm bảo cân bằng công suất phát bằng công suất tiêu thụ (phụ tải), không xét đến tổnthất trong MBA

Công suất của MBA này được tính theo công thức sau:

b) Máy biến áp liên lạc

Sau khi phân bố một phần công suất cho máy biến áp 2 cuộn dây thì phần côngsuất còn lại do máy biến áp liên lạc đảm nhận mà ở đây là bộ máy biến áp tự ngẫu(không tính đến tổn thất công suất trong máy biến áp)

Phân bố công suất cho các phía MBA tự ngẫu liên lạc TN1, TN2 theo từng thờiđiểm trong ngày như sau:

Ta có bảng tổng kết phân bố công suất cho các phía của máy biến áp liên lạctheo từng thời điểm:

B ảng 2.1.1 Phấn bố công suất cho các phía của MBA liên lạc theo từng thời điểm

2.1.2 Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp trong sơ đồ nối dây

a) Máy biến áp 2 cuộn dây

Đối với máy biến áp 2 cuộn dây do mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầuđiều chỉnh điện áp phía hạ Do đó, chỉ cần điều chỉnh điện áp phía cao và được điềuchỉnh trực tiếp bằng tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) của máy phát.Vậy ta chọn loạimáy biến áp không điều chỉnh dưới tải

Công suất dịnh mức của máy chọn theo công thức:

B ảng 2.1.2a Thông số kỹ thuật MBA 2 cuộn dây 110kV

b) Máy biến áp liên lạc tự ngẫu

• Máy biến áp liên lạc:

Đối với máy biến áp liên lạc do các phía máy biến áp liên lạc mang tải khôngbằng phẳng, nên có nhu cầu điều chỉnh điện áp tất cả các phía Nếu dùng TĐK thì chỉđiều chỉnh được phía hạ, nên cần có kết hợp với điều chỉnh dưới tải của MBA liên lạcthì mới điều chỉnh điện áp được tất cả các phía Vậy ta chọn loại MBA liên lạc là Máybiến áp tự ngẫu, có điều chỉnh dưới tải

• Công suất định mức của máy biến áp liên lạc

Hệ số có lợi:

C T C

2.1.3 Kiểm tra quá tải của MBA khi có sự cố

Quá tải sự cố cho phép tối đa là: k sc 1, 4

qt = với điều kiện làm việc không quá 6giờ trong ngày, và không được quá 5 ngày đêm liên tục

 Sự cố 1: Hỏng MBA B1 tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

B1 HT

81,105 29,88 116,71

Ta

có bảng công suất phụ tải các cấp ứng với thời điểm phụ tải phía trung cực đại:

B ảng 2.1.3a Công suất phụ tải các cấp tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

t (h) SUtmax

(MVA)

SUC(MVA)

SDP(MVA)

SVHT(MVA)

STD(MVA)

 175 (MVA) ≥ 110,985 (MVA) (thỏa mãn)

Vậy máy biến áp không bị quá tải

Công suất thiếu phát về hệ thống:

UT max UT max thieu VHT UC CC

= (98,19 +180,72) – 2.81,105

= 116,7 (MVA) < SDP= 200 (MVA) (Thỏa mãn)

 Sự cố 2: Hỏng MBA tự ngẫu TN1 tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

B1 HT

SDP(MVA)

SVHT(MVA)

STD(MVA)

18 ÷ 20 176,47 180,72 11,45 98,19 3,76

B ảng 2.1.3a Công suất phụ tải các cấp tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

- Điều kiện kiểm tra quá tải:

 Công suất được truyền từ trung đồng thời từ hạ lên cao Như vậy cuộnnối tiếp mang tải nặng nhất Ta có:

 175 (MVA) ≥ 80,635 (MVA) (thỏa mãn)

Vậy máy biến áp không bị quá tải

Công suất thiếu phát về hệ thống:

UT max UT max thieu VHT UC CC

= (98,19 +180,72) – 162,2

= 116,71 (MVA) < SDP= 200 (MVA) (Thỏa mãn)

 Sự cố 3: Hỏng MBA tự ngẫu TN1 tại thời điểm phụ tải phía trung cực tiểu

Ta có bảng công suất phụ tải các cấp ứng với thời điểm phụ tải phía trung cựcđại:

B ảng 2.2.3c Công suất phụ tải các cấp tại thời điểm phụ tải phía trung cực tiểu

t (h) SUTmin

(MVA)

SUC(MVA)

SDP(MVA)

SVHT(MVA)

STD(MVA)

 Công suất được truyền từ trung đồng thời từ hạ lên cao Như vậy cuộn

nối tiếp mang tải nặng nhất Ta có:

 175 (MVA) ≥ 95,245 (MVA) (thỏa mãn)

Vậy máy biến áp không bị quá tại

2.1.4 Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp

a) Máy biến áp 2 cuộn dây:

Bảng thông số máy biến áp 2 cuộn dây B1, B4:

Tổn thất điện năng được xác định theo công thức sau:

2 bo

Bảng thông số máy biến áp liên lạc tự ngẫu B2,B3:

Tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu TN1, TN2 là:

2.2 Phương án 2:

2.2.1 Phân bố công suất cho các cấp của MBA

a) Máy biến áp 2 cuộn dây

Phân công suất cho MBA trong sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây phải bằngphẳng trong suốt 24 giờ, phần thừa thiếu còn lại do MBA liên lạc đảm nhận trên cơ sởđảm bảo cân bằng công suất phát bằng công suất tiêu thụ( phụ tải), không xét đến tổnthất trong MBA

Công suất của MBA này được tính theo công thức sau:

b) Máy biến áp liên lạc

Sau khi phân bố một phần công suất cho máy biến áp 2 cuộn dây thì phần côngsuất còn lại do máy biến áp liên lạc đảm nhận mà ở đây là bộ máy biến áp tự ngẫu,không tính đến tổn thất công suất trong máy biến áp

Phân bố công suất cho các phía MBA tự ngẫu liên lạc TN1, TN2 theo từng thờiđiểm trong ngày theo các công thức như sau:

B ảng 2.2.1 Phân bố công suất cho các phía của MBA liên lạc theo từng thời điểm

2.2.2 Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp trong sơ đồ nối điện

a) Máy biến áp 2 cuộn dây

Đối với máy biến áp 2 cuộn dây do mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầuđiều chỉnh điện áp phía hạ Do đó, chỉ cần điều chỉnh điện áp phía cao và được điềuchỉnh trực tiếp bằng tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) của máy phát.Vậy ta chọn loạimáy biến áp không điều chỉnh dưới tải

Công suất dịnh mức của máy chọn theo công thức:

SdmB ≥ SdmF= 117,65 (MVA)

Ta có bảng chọn máy biến áp 2 cuộn dây:

B ảng 2.2.2a: Thông sô kỹ thuật MBA 2 cuộn dây B1(220kV) và B2(110kV)

b) Máy biến áp liên lạc tự ngẫu

• Máy biến áp liên lạc:

Đối với máy biến áp liên lạc do các phía máy biến áp liên lạc mang tải khôngbằng phẳng, nên có nhu cầu điều chỉnh điện áp tất cả các phía Nếu dùng TĐK thì chỉđiều chỉnh được phía hạ, nên cần có kết hợp với điều chỉnh dưới tải của MBA liên lạcthì mới điều chỉnh điện áp được tất cả các phía Vậy ta chọn loại MBA liên lạc là Máybiến áp tự ngẫu, có điều chỉnh dưới tải

• Công suất định mức của máy biến áp liên lạc

Hệ số có lợi:

C T C

Ta có các thông số của máy biến áp liên lạc tự ngẫu TN1, TN2 như sau:

B ảng 2.1.2b Thông số kỹ thuật MBA liên lạc tự ngẫu

2.2.3 Kiểm tra quá tải của MBA khi có sự cố

Quá tải sự cố cho phép tối đa là: kscqt = 1, 4 với điều kiện làm việc không quá 6giờ trong ngày, và không được quá 5 ngày đêm liên tục

 Sự cố 1: Hỏng bộ MBA B2 phía trung áp tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

Ta có bảng công suất phụ tải các cấp ứng với thời điểm phụ tải phía trung cựcđại:

B ảng 2.1.3a Công suất phụ tải các cấp tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

t (h) SUtmax

(MVA)

SUC(MVA)

SDP(MVA)

SVHT(MVA)

STD(MVA)

Vậy máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố trong trường hợp này không bị quá tải.

- Phân bố công suất các cuộn dây phía trung (SCT), cao (SCC), hạ (SCH) của MBAkhi xảy ra sự cố:

 175 (MVA) ≥ 110,985 (MVA) (thỏa mãn)

Vậy máy biến áp không quá tải

Công suất thiếu phát về hệ thống:

 Sự cố 2: Hỏng MBA tự ngẫu TN1 tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

Ta có bảng công suất phụ tải các cấp ứng với thời điểm phụ tải phía trung cựcđại:

B ảng 2.1.3a Công suất phụ tải các cấp tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

t (h) SUTmax

(MVA)

SUC(MVA)

SDP(MVA)

SVHT(MVA)

STD(MVA)

 175 (MVA) ≥ 105,26 (MVA) (thỏa mãn)

Công suất thiếu phát về hệ thống:

2.2.4 Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp

a) Máy biến áp 2 cuộn dây:

Bảng thông số máy biến áp 2 cuộn dây B1 và B2:

S

A  P P    8760

Đối với máy biến áp hai cuộn dây B1 tổn thất điện năng được xác định:

2 B1

Bảng thông số máy biến áp liên lạc tự ngẫu TN1,TN2:

Tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu TN1, TN2 là:

NHẬN XÉT: Trong chương II này ta đã tính toán chọn máy biến áp thỏa mãn

các trong các điều kiện làm việc bình thường và khi sự cố, đồng thời ta còn tính tổnthất điện năng trong máy biến áp của các phương án qua đó phục vụ cho việc lựa chọnphương án tối ưu ở chương sau

Tổn thất công suất của 2 phương án:

Phương án 1 17083,586Phương án 2 15115,216

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

Việc quyết định chọn một phương án nào cũng đều phải dựa trên cơ sở so sánh

về mặt kính tế và kỹ thuật Về mặt kinh tế đó chính là tổng vốn đầu tư cho phương án,phí tổn vận hành hàng năm, thiệt hại hàng năm do mất điện Nếu việc tính toán thiệthại hàng năm do mất điện khó khăn thì ta có thể so sánh các phương án theo phươngthức rút gọn, bỏ qua thành phần thiệt hại.Về mặt kỹ thuật để đánh giá một phương án

có thể dựa vào các điểm sau:

+ Tính đảm bảo cung cấp điện khi làm việc bình thường cũng như khi sự cố

+ Tính linh hoạt trong vận hành, mức độ tự động hóa

+ Tính an toàn cho người và thiết bị

Để đánh giá về mặt kinh tế sau đây ta sử dụng phương pháp thời gian thu hồi vốnđầu tư chênh lệch so với phí tổn hàng năm

Vốn đầu tư cho phương án bao gồm vốn đầu tư cho MBA và vốn đầu tư cho thiết

bị phân phối:

B TBPP

V=V +VTrong đó :

- VB: vốn đầu tư máy biến áp, được xác định theo biểu thức VB=∑K VB bVới: Vb: Tiền mua máy biến áp (Quy đổi: 1 rúp = 60.103VNĐ)

KB: Hệ số tính đến chi phí vận chuyển và xây lắp máy biến áp

- VTBPP: Vốn đầu tư xây dựng các mạch thiết bị phân phối, được xác định theo biểuthức VTBPP =∑n Vi TBPPi

Với: + ni: Số mạch của thiết bị phân phối ứng với các cấp điện áp Ui

+ VTBPPi: Giá thành mỗi mạch của thiết bị phân phối tương ứng vớimỗi cấp điện áp Ui

Phí tổn vận hành hàng năm được xác định:

k p t

P=P + +P Ptrong đó:

Pk: tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn:

k

a%.V P

Ta sẽ tính toán cụ thể cho từng phương án rồi so sánh để chọn ra phương án tốiưu.

3.1 Phương án 1:

3.1.1 Tính vốn đầu tư của thiết bị

 Chọn sơ đồ hệ thống thanh góp cấp điện áp cao và trung:

Ta có số mạch đường dây ở phía cao áp và trung áp như sau:

• Phía cao áp 220kV: Ta sử dụng 2 mạch máy cắt nối thanh góp về hệ thống,

2 mạch máy cắt cho 1 lộ kép công suất 150MW, 2 mạch máy cắt cho 2 máybiến áp tự ngẫu Tổng cộng có 6 mạch máy cắt phía cao áp nên ta dùng hệthống hai thanh góp có thanh góp đường vòng

• Phía trung áp 110kV: Ta sử dụng 2 mạch máy cắt cho 1 lộ kép công suất100MW, 1 mạch máy cắt cho 1 lộ đơn công suất 50MW, 2 mạch máy cắtnối trung áp với 2 máy biến áp tự ngẫu, 2 mạch máy cắt cho 2 máy biến áphai cuộn dây Tổng cộng có 7 mạch máy cắt phía trung áp nên ta dùng hệthống hai thanh góp

HT (1 kép)

Vốn đầu tư mua máy biến áp:

Loại MBA

Sốlượngmáy

Giá 1 máy(103rúp)

Vb(109VNĐ) KB

VB= ∑Vb.KB(109VNĐ)TДЦ

ATДЦTH

 Vốn đầu xây dựng các mạch thiết bị phân phối:

Số mạch máy cắt ở các cấp điện áp như sau:

• Phía cao áp 220kV: có 6 mạch máy cắt đường dây và 2 máy cắt cho hệ thốnghai thanh góp có thanh góp vòng Tổng cộng có 8 mạch máy cắt phía cao áp

• Phía trung áp 110kV: có 7 mạch máy cắt đường dây và 1 máy cắt cho hệ thốnghai thanh góp Tổng cộng có 8 mạch máy cắt phía trung áp

• Phía hạ áp 13,8kV: Ta sử dụng 2 mạch máy cắt phía hạ áp của 2 máy biến áp tựngẫu

Vậy ta có bảng tính toán vốn đầu tư xây dựng các mạch thiết bị phânphối:

Cấp điện áp(kV)

Số mạch MC(ni)

VTBPPi(109VNĐ)

VTBPP(109VNĐ)