Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện lê hải hà

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 Đối với NĐ, các máy phát làm vi

LỜI NÓI ĐẦU

Hệ thống điện là tập hợp các nhà máy điện, trạm biến áp, đường dây tải điện và hộ tiêu thụ Thực hiện nhiệm vụ sản xuất, truyền tải, phân phối và sử dụng điện năng tin cậy, kinh tế và đảm bảo chất lượng điện năng cung cấp cho các phụ tải Thiết kế xây dựng mạng điện là những công việc hết sức quan trọng của ngành điện, có ảnh hưởng lớn tới các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện Giải quyết đúng đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật trong thiết kế, xây dựng và vận hành sẽ mang lại lợi ích không nhỏ đối với nền kinh tế nói chung và hệ thống điện nói riêng Thiết kế lưới điện nhằm giúp sinh viên tổng hợp lại kiến thức đã được đào tạo khi học trong nhà trường và học hỏi thêm được nhiều giá trị cần thiết cho công việc sau này Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó em

đã được giao thực hiện đồ án tốt nghiệp thiết kế lưới điện này

Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, cùng với sự giúp đỡ

và chỉ bảo tận tình của thầy giáo Nguyễn Đức Thuận đã giúp em hoàn thành đồ án thiết kế tốt

nghiệp này Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi còn có những sai sót Em rất mong nhận được sự nhận xét góp ý của thầy cô để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 8 tháng 1 năm 2014 Sinh viên

Lê Hải Hà

Chương I: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.NGUỒN CUNG CẤP

Trong hệ thống điện thiết kế có hai nguồn cung cấp, đó là hệ thống điện và nhà máy nhiệt điện

1.1 Hệ thống điện

Công suất vô cùng lớn

Hệ số công suất : c o s   0 , 8 5

Điện áp định mức thanh cái : Uđ m  1 1 0 k V

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

Đối với NĐ, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải P  7 0 % Pđ m Còn khi P  3 0 % Pđ m thì các máy phát ngừng làm việc

Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT KT T KT KT KT T KT KT KT

Mặt bằng bố trí nguồn và phụ tải như hình vẽ:

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí nguồn và phụ tải

.

.

.

.

.

6

3

4 5 7

8

1 10

9

HT

NM

.2

Các phụ tải 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10 có mức độ đảm bảo cung cấp điện cao nhất (loại I), nên sẽ

được cung cấp bởi đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo cung cấp điện được liên tục Phụ

tải 3, 7 có mức độ đảm bảo cung cấp điện loại III nên sẽ được cung cấp bằng đường dây đơn

Có 8 phụ tải 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10 có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường

Chương 2: Cân bằng công suất, xác định phương thức vận hành sơ bô, dự kiến phương án

nối dây

2.1 Cân bằng công suất

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 phòng nhất định của công suất tác dụng trong HT Dự phòng 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 phòng ấy lấy ở HT, nghĩa là Pd p  0 Vậy phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại đối với HT thiết kế có dạng:

P công suất tác dụng phụ tải yêu cầu

m hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1)

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 trong mạng 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 Qd psẽ lấy ở HT, nghĩa là Qd p  0 Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế có dạng:

Q Công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện

Như vậy tổng công suất phản kháng do nhà máy điện phát ra bằng:

2.2 Xác định sơ bộ chế độ làm việc của nguồn

Nhà máy phát 70% công suất định mức

Công suất phát kinh tế của NĐ:

Sau khi tính toán, ta được kết quả như sau:

Bảng 1.3: Hình thức vận hành của nguồn cung cấp

2.3 Dự kiến phương án nối dây

2.3.1 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 cầp 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 đơn

Việc lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện phải đảm bảo các yêu cầu chính sau:

+ Cung cấp điện liên tục

+ Đảm bảo chất lượng điện năng

+ Đảm bảo tính linh hoạt của mạng điện

+ Đảm bảo tính kinh tế và có khả năng phát triển trong tương lai

+ Đảm bảo an toàn cho người và cho thiết bị

Dựa theo mặt bằng thiết kế và yêu cầu của các phụ tải, ta đưa ra 5 phương án nối dây sau: Phương án 1 Phương án 2

km

4 , 72

km

3 1, 6 2k m3

H T

8

7

4 5

km

2 2 , 3 6k m

4 , 72

km

3 1, 6 2k m3 ,6

4 , 7

H T

8

7

4 5

1 0 9

H T

8

7

4 5

k m

28,2

km

4 , 72

km

2.3.2 Nguyên tắc chung tính toán kỹ thuật

1 Tính toán phân bố công suất

Từ công suất của nhà máy điện phát ra, ta xác định công suất tác dụng, công suất phản kháng trên mỗi đường dây

2 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)

3 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 (Dt b  5 m )

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

m a x

k t

I F J

J mật độ kinh tế của dòng điện, 2

A / m m Nguyễn Văn Đạm-Mạng lưới điện – Bảng 4.1, trang 143 ta có : Tm a x  4 7 0 0h thì 2

k t

J  1,1 A / m m

Dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ phụ tải cực đại được xác định theo công thức:

S công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA

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

I dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố

Ic p dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn

k hệ số hiệu chỉnh theo số lượng dây; cho bằng k2  1

4 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  1 5 %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 1 5  2 0 % , nghĩa là:

Đối với những mạng điện phức tạp, có thể chấp nhận các tổn thất điện áp lớn nhất đến

1 5  2 0 % trong chế độ phụ tải cực đại khi vận hành bình thường và đến 2 0  2 5 % trong chế độ sau sự cố, nghĩa là:

R , X điện trở và điện kháng của đường dây thứ i

Đối với đường dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp trên đường dây bằng:

1 0 9

km

2 2 , 3 6

k m

28,2

k m 3 ,6

km

4 , 7 2

km

1 Tính toán phân bố công suất

Công suất phát kinh tế của NĐ

Công suất phát kinh tế của NĐ ở chế độ phụ tải cực đại lên lưới là:

P  9 0 % P  P  1 6 2  1 8  1 4 4 M W

Công suất tác dụng trên đoạn NĐ-3: PNĐ-3 = P3 = 25 MVA

Công suất phản kháng trên đoạn NĐ-3: QNĐ-3 = Q3 = P3.tanφ = 25.0,484 = 12,11 MVAR

Công suất trên đoạn NĐ-8: PNĐ-8=PND - P3 - P4 - P5 - P6 - P7= 144 – 25 – 23 – 29 – 28 - 31= 8 MW

Công suất phản kháng trên đoạn NĐ-8: QNĐ-8 = QNĐ - Δ∑Q34567 - Q3 - Q4 - Q5 - Q6 - Q7

=144.0,75- 115%.(12,11+11,14+14,05+13,56+15,01)= 32,25 MVAR Vậy công suất trên đoạn HT-8 là : SHT-8=S8 - PNĐ-8 - QNĐ-8=38 + j18,4 – 8 - j32,25 = 30 - j13,85 MVA Tương tự ta có bảng sau:

Bảng 2.1.1 Phân bố công suất đến các phụ tải

Đường dây

Công suất tác dụng P (MW)

Công suất phản kháng Q (MVAR)

Bảng 2.1.2 Lựa chọn cấp điện áp

Đường dây

Công suất tác dụng P (MW)

Công suất phản kháng

Q (MVAR)

Chiều dài đường dây

L (km)

Số lộ

Điện áp tính toán

U

Điện áp định

Chọn dây AC-95 có Icp =330 A

- Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn sau sự cố

Sự cố nguy hiểm nhất của mạng điện xảy ra khi đứt 1 đường dây trong lộ kép của đường dây hai mạch Khi đó, dòng điện sự cố sẽ tăng lên hai lần so với dòng điện của mạch điện khi chưa xảy ra sự cố

Số mạch

I maxbt (A)

F tt (mm2)

Dây dẫn I sc (A) 0,8 I cp

Bảng 2.1.5 Tính tổn thất điện áp

Đường

dây

Công suất tác dụng P (MW)

Công suất phản kháng

Kết luận: Phương án 1 thỏa mãn yêu cầu về kỹ thuật

2.4.2 Tính toán tương tự như phương án 1 ta có các bảng sau của phương án 2

1 2

1 0 9

28,

2k m

3 , 2

km

2 2 , 3 6

, 2

km

Bảng 2.2.1 Phân bố công suất đến các phụ tải

Đường dây

Công suất tác dụng P (MW)

Công suất phản kháng Q (MVAR)

Chiều dài đường dây

Điện áp tính toán U

Điện áp định mức

dụng P

(MW)

Công suất phản kháng Q (MVAR)

Số mạch

I maxbt (A)

F tt (mm2)

Dây dẫn I sc (A)

0,8

I cp (A)

I cp (A)

NM-3 25 12,11 1 145,80 132,54 AC-150 291,59 356 445 NM-4 54 26,15 2 157,46 143,14 AC-150 314,92 356 445 4-7 31 15,01 1 180,79 164,35 AC-185 361,57 408 510

L r n

Công suất phản kháng Q MVAR

Kết luận: Phương án 2 thỏa mãn yêu cầu về kỹ thuật

2.4.3 Tính toán kỹ thuật phương án 3

1 2

1 0 9

km

2 2 , 3 6k m

k m

Bảng 2.3.1 Tính toán phân bố công suất

Đường dây

Công suất tác dụng P (MW)

Công suất phản kháng Q (MVAR)

Số mạch

I maxbt (A)

F tt (mm2)

Dây dẫn I sc (A) 0,8 I cp

(A)

I cp (A)

NM-4 54 26,15 2 157,46 143,14 AC-150 314,92 356 445 4-7 31 15,01 1 180,79 164,35 AC-185 361,57 408 510

NM-6 53 25,67 2 154,54 140,49 AC-150 309,09 356 445 6-3 25 12,11 1 145,80 132,54 AC-150 291,59 356 445

Công suất phản kháng

Q (MVAR)

Chiều dài đường dây

Điện áp tính toán

U

Điện áp định mức

Từ bảng tổng kết trên ta suy ra tiết diện dây dẫn các đường dây đã thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép khi dây có sự cố

Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn đạt tiêu chuẩn, ta xác định các thông số đơn vị của đường dây là r0, x0, b0 và tiến hành tinh các thông số tập trung R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình

 của các đường dây theo các công thức sau:

L r n

Công suất phản kháng Q (MVAR)

Từ kết quả trong bảng trên ta nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường bằng:

Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố bằng:

Kết luận: Phương án 3 thỏa mãn yêu cầu về kỹ thuật

2.4.4 Tính toán kỹ thuật phương án 4

1 2

1 0 9

28,

2k m

3 , 2

Tính chọn điện áp định mức cho mạng điện

* Tính dòng công suất chạy trên đoạn đường dây trong mạch vòng HT-1-2-HT

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 Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-4 bằng :

Bảng 2.4.1 Tính toán phân bố công suất

Đường dây

Công suất tác dụng P (MW)

Công suất phản kháng Q (MVAR)

Chiều dài đường dây

Điện áp tính toán

U

Điện áp định mức U đm

Bảng 2.4.3 Chọn tiết diện dây dẫn

Số mạch

I maxbt (A)

F tt (mm2)

Dây dẫn I sc (A) 0,8 I cp

(A) I cp (A)

HT-1 26,63 12,75 1 153,55 139,59 AC-150 307,10 356 445 HT-2 29,37 13,72 1 165,22 150,20 AC-150 330,43 356 445

Bảng 2.4.5 Tính toán tổn thất điện áp

Đường dây

Công suất tác dụng P (MW)

Công suất phản kháng Q (MVAR)

2.4.5 Tính toán kỹ thuật phương án 5

1 2

1 0 9

28,

2k m

3 , 2

km

4 , 7 2

km

Bảng 2.5.1 Tính toán phân bố công suất

Đường dây

Công suất tác dụng P (MW)

Công suất phản kháng Q (MVAR)

Q (MVAR)

Chiều dài đường dây

Số lộ

Điện áp tính toán

U

Điện áp định mức

Số mạch

I maxbt (A)

F tt (mm2)

Dây dẫn I sc (A)

0,8

I cp (A)

I cp (A)

NM-3 25 12,11 1 145,80 132,54 AC-150 291,59 356 445 NM-4 52 25,18 2 151,63 137,84 AC-150 303,25 356 445

Từ bảng tổng kết trên ta suy ra tiết diện dây dẫn các đường dây đã thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép khi dây có sự cố

Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn đạt tiêu chuẩn, ta xác định các thông số đơn vị của đường dây là r0, x0, b0 và tiến hành tinh các thông số tập trung R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình

 của các đường dây theo các công thức sau:

L r n

Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố bằng:

Kết luận: Phương án 5 thỏa mãn yêu cầu về kỹ thuật

2.5 Tính toán kinh tế chọn phương án tối ưu

Trong các phương án đã đề ra đều thỏa mãn các chỉ tiêu về kỹ thuật ta phải so sánh các phương án về mặt kinh tế để chọn một phương án tối ưu

Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp, Và coi các phương án đều có số lượng các máy biến áp, dao cách ly, máy cắt và các thiết bị khác trong trạm biến áp là như nhau

Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về mặt kinh tế là chi phí tính toán hàng năm bé nhất, được xác định theo công thức:

Z = (avh + atc) K + A.c

Trong đó: Z: là hàm chi phí phí tổn hàng năm (đồng)

avh: hệ số vận hành hay hệ số khấu hao tu sửa thường kì và phục vụ các đường dây của mạng điện, Lấy avh = 0,04

atc: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ

tc tc T

Kđ = K0ili = Ki

K0i: chi phí cho 1 km đường dây nhánh thư i, tiết diện Fi, Với lộ kép (2 mạch) thì lấy K0i = 1,6 lần chi phí cho lộ đơn có cùng tiết diện, đồng/km

li: chiều dài chuyên tải nhánh thứ i, km

A: tổn thất điện năng của phương án đang xét, kWh

A = Pi max

i dm

i i dm

i i

U

S R U

Q P

2 2

m ax 2

m ax 2

  = (0,124 + 470010-4)28760 = 3091 h c: giá 1 kWh điện năng tổn thất, c = 500 đồng/1kWh

Dự kiến các phương án dùng đường dây trên không (2 mạch đối với phụ tải loại I và 1 mạch đối với phụ tải loại III) được đặt trên cùng cột bê tông cốt thép

Bảng 2.6 tổng hợp giá đầu tư cho đường dây trên không điện áp 110k đối với cột bê tống cốt thép như sau:

Ký hiệu dây dẫn AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240 AC-300 Giá 1 lộ trên 1 cột

Giá 2 lộ trên 1 cột

2.5.1 Tính toán kinh tế phương án 1

1 Tính tổng vốn đầu tư về đường dây K đ

(10 6 đồng)

2 Tính tổn thất điện năng hàng năm trên đường dây

Tổn thất công suất trên đường dây thứ i có thể tính như sau:

i dm

i i dm

i i

U

S R U

Q P

2 2

m ax 2

m ax 2

S MVA

R

HT-1 30,00 7,27 0,54 HT-2 32,22 6,50 0,56 NM-3 27,78 6,64 0,42 NM-4 25,56 6,90 0,37 NM-5 32,22 10,29 0,88 NM-6 31,11 7,27 0,58 NM-7 34,44 9,39 0,92

NM-8 33,23 9,20 0,84 HT-8 33,04 8,29 0,75 HT-9 27,78 10,29 0,66 HT-10 34,44 5,14 0,50

∑ΔP 6,26 Tổng tổn thất điện năng trong mạng là:

2.5.2 Tính toán kinh tế phương án 2

Áp dụng tương tự như phương án 1, ta có bảng sau:

(10 6 đồng)

(10 6 đồng)

Tổng tổn thất điện năng trong mạng là:

(10 6 đồng)

Tính chi phí tính toán hàng năm

(10 6 đồng)

Tổng tổn thất điện năng trong mạng là:

So sánh hàm chi phí của các phương án, ta có bảng sau:

Nhận xét: Qua kết quả tính toán về mặt kỹ thuật và kinh tế của 5 phương án ở trong bảng trên ta

nhận thấy rằng:

- Về mặt kỹ thuật : cả 5 phương án đề đạt về chỉ tiêu kỹ thuật

- Về mặt kinh tế: Phương án 1 là phương án có hàm Z nhỏ nhất

Kết luận: Vậy phương án 1 là phương án tối ưu nhất để chọn và thiết kế thi công

CHƯƠNG 3: CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC

TRẠM, SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG

3.1 Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong trạm tăng áp của nhà máy điện

Do nhà máy điện phát tất cả công suất vào mạng điện áp 110 kV (trừ công suất tự dùng), do đó nối các máy biến áp theo sơ đồ khối máy phát điện - máy biến áp Trong trường hợp này công suất của mỗi máy biến áp được xác định theo công thức:

- SđmF là công suất định mức của mỗi máy phát điện

- PđmF và cos F là công suất và hệ số công suất của mỗi máy phát

Từ kết quả, ta chọn máy biến áp TDH-80000/110 có thông số cho trong bảng 3.1

Bảng 3.1: Các thông số của máy biến áp tăng áp

X [Ω]

ΔQ0

[kVAr]

3.2 Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp

Coi các MBA đã được hiệu chỉnh theo điều kiện khí hậu Việt Nam, nên không cần phải hiệu chỉnh công suất theo nhiệt độ

Với các phụ tải loại I, để đảm bảo yêu cầu cung cấp điện ta cần đặt hai máy biến áp trong mỗi trạm Các phụ tải loại III chỉ cần một máy

Khi chọn công suất của MBA cần xét đến khả năng quá tải của MBA còn lại khi sự cố Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40% trong thời gian phụ tải cực đại Công suất của mỗi MBA trong trạm có n máy MBA được xác định theo công thức:

) 1 n ( k

SđmBA – công suất định mức của MBA được chọn [MVA]

Smax – công suất của phụ tải lúc cực đại [MVA] (trong bảng 1.2)

k – hệ số quả tải (k=1,4)

n – số MBA làm việc song song

Như vậy các phụ tải loại I thì: m a x

đ m B A

S S

1, 4

 , còn phụ tải loại III: SđmBA Smax

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 1: SđmB 1

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 25 MVA

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 2: SđmB 2 9 2 3 , 0 2

0 , 9 1, 4

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 25 MVA

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 3: SđmB 25/0,9 = 27,78 MVA

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 32 MVA

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 4: SđmB 2 3 1 8 , 2 5

0 , 9 1, 4

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 25 MVA

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 5: SđmB 2 9 2 3 , 0 2

0 , 9 1, 4

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 25 MVA

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 6: SđmB

2 8

2 2 , 2 2 M V A

0 , 9 1, 4

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 25 MVA

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 7: SđmB 3 1 3 4 , 4 4

0 , 9

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 40 MVA

+ Trạm biến áp của phụ tải 8: SđmB 3 8 3 0 , 1 6

0 , 9 1, 4

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 32 MVA

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 9: SđmB 2 5

1 9 , 8 4

0 , 9 1, 4

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 25 MVA

+ ,Trạm biến áp của phụ tải 10: SđmB 3 1 2 4 , 6

0 , 9 1, 4

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 25 MVA

Bảng 3.2: Các thông số của máy biến áp hạ áp

3.3 Sơ đồ nối điện chính

3.3.1 Sơ đồ nối điện nhà máy điện và hệ thống

a Sơ đồ nối điện của nhà máy

Đối với trạm nguồn của nhà máy điện ta chọn sơ đồ hai hệ thống thanh góp có máy cắt liên lạc Đối với sơ đồ này, khi sửa chữa dao cách ly, máy cắt hoặc khi sự cố trên mạch nào thì chỉ mạch

đó mất điện trong thời gian ngắn Khi ngắn mạch trên hệ thống thanh góp thì các mạch liên quan cũng chỉ bị mất điện trong thời gian ngắn Ngoài ra sơ đồ có hiệu quả kinh tế cao vì số lượng và dao cách ly tương đối ít

Nhà máy gồm 3 tổ máy, công suất 3x60 MW gồm:

- Các phụ tải 3, 4, 5, 6, 7, 8: Trong đó phụ tải 3 và 7 là phụ tải loại III nên chỉ cần lộ đơn, các lộ còn lại được cấp điện bằng lộ kép

Hệ thống điện gồm:

- Các phụ tải 1, 2, 8, 9, 10: Đều là phụ tải loại I nên cấp điện bằng lộ kép

+ Sơ đồ trạm biến áp tăng áp của nhà máy: