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 nghiên cứu ổn định quá độ cho lưới điện bằng việc
Trang 1TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN VÀ
NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH QUÁ ĐỘ
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN VÀ
NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH QUÁ ĐỘ
Trang 3Trường Đại học Điện lực
KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: NGUYỄN THÀNH TRUNG B
Lớp: Đ4H2 Ngành: Hệ thống điện
Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Đăng Toản
Tiêu đề: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH QUÁ ĐỘ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC
Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực
1 Hệ thống điện gồm một nhà máy nhiệt điện và Hệ thống điện cung cấp cho các phụ tải sau đây:
2 Điện áp trên thanh cái cao áp của HTĐ khi phụ tải cực đại và khi sự cố nặng
nề là: 110 %, khi phụ tải cực tiểu là 105 % điện áp định mức
3 Nhiệm vụ
a Tính toán cân bằng công suất, vạch các phương án nối điện
b Lựa chọn MBA và sơ đồ nối điện chính
c Tính toán các chế độ hệ thống điện
d Tính toán điều chỉnh điện áp tại các nút
e Tính toán giá thành truyền tải điện năng
f Các bản vẽ: Các phương án nối điện, bảng phân tích kinh tế kỹ thuật, bảng các chế độ làm việc và tính toán điều chỉnh điện áp, bảng tống kết
Trang 4Phần 2: Nghiên cứu ổn định cho lưới điện vừa thiết kế
1 Các thông số của MPĐ, HTĐ, PSS được cho trước như trong bảng dưới đây (HTĐ thay thế như thanh góp vô cùng lớn)
d Vẽ ra các đường đặc tính góc công suất theo thời gian tương ứng với trường hợp trên
NMNĐ
HTĐ 4*60 MW
Cosφ = 0,85 Cosφtd = 0,75
Cosφ =0,90
Trang 5Thông số động máy phát điện một trong hai mô hình sau
Ngày giao nhiệm vụ thiết kế, Ngày tháng năm 2013
Ngày hoàn thành nhiệm vụ, Ngày tháng năm 2014
Trưởng khoa Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Giáo viên hướng dẫn
Nguyễn Đăng Toản
Trang 6Ngày 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 nghiên cứu ổn định quá độ cho lưới điện bằng việc sử dụng chương trình PSS/E
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: Nghiên cứu ổn định quá độ cho lưới điện vừa thiết kế bằng việc sử dụng chương trình PSS/E
Trang 7LỜI CẢM ƠN
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường Đại 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 Tuy nhiên, do thời gian có hạn và nhất là khuôn khổ đồ án rộng lớn nên những thiếu sót là không thể tránh khỏi 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 2014
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thành Trung B
Trang 8……….………
……….………
……….………
……….………
……….…………
………
…….………
……….………
……….………
……….………
……….………
……….……
………
………….………
……….………
……….………
……….………
……….………
………
………
……….………
……….………
……….………
……….………
……….…………
………
…….………
……….………
……….………
……….………
……….………
……….……
………
………….………
……….………
……….………
……….………
……….………
………
………
……….………
Trang 9NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
………
……….………
……….………
……….………
……….………
……….…………
………
…….………
……….………
……….………
……….………
……….………
……….……
………
………….………
……….………
……….………
……….………
……….………
………
………
……….………
……….………
……….………
……….………
……….…………
………
…….………
……….………
……….………
……….………
……….………
……….……
………
………….………
……….………
……….………
……….………
……….………
………
………
……….………
Trang 10CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CÂN BẰNG
CÔNG SUẤT 2
1.1 Sơ đồ địa lý 2
1.2 Nguồn điện 3
1.3 Phụ tải điện 3
1.4 Cân bằng công suất trong hệ thống điện 5
1.5 Phân tích các yếu tố trong việc vạch phương án nối dây 7
1.6 Kết luận chương 1 9
CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 10
2.1 Đề xuất phương án 10
2.2 Nguyên tắc chung tính toán kỹ thuật các nhóm 11
2.3 Tính toán kỹ thuật cho từng nhóm 14
2.4 Kết luận chương 29
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KINH TẾ 30
3.1 Nhóm I 31
3.2 Nhóm II 33
3.3 Nhóm III 34
3.4 Nhóm IV 34
3.5 Kết luận 35
3.6 Kết luận chương 36
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 38
4.1 Chọn máy biến áp 38
4.2 Chọn sơ đồ nối điện chính 40
4.3 Sơ đồ hệ thống điện thiết kế 42
4.4 Kết luận chương 42
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM PSS/E 43
5.1 Tìm hiểu chuong trình PSS/E 43
5.2 Tính toán trong hệ đơn vị tương đối 49
5.3 Tính các chế độ của hệ thống điện khi nhà máy là nút PV 53
5.4 Tính toán điều chỉnh điện áp trong mạng điện 74
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 79
6.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 79
Trang 116.2 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 80
6.3 Tổn thất điện năng trong mạng 81
6.4 Tính toán chi phí giá thành 81
6.5 Kết luận chương 83
PHẦN 2: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CHO HỆ THỐNG ĐIỆN VỪA THIẾT KẾ 84
CHƯƠNG 1: ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ MÔ HÌNH THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH ĐỘNG 85
1.1 Ổn định trong hệ thống điện 85
1.2 Mô hình thiết bị và tạo file dữ liệu động cho thiết bị 86
CHƯƠNG 2: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/E 88 2.1 Quá trình mô phỏng 88
2.2 Báo cáo kết quả mô phỏng 90
KẾT LUẬN CHUNG 96
PHỤ LỤC 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO 98
Trang 12Bảng 1.2: thông số các phụ tải 4
Hình 2.1: sơ đồ nối điện phương án 1 nhóm 1 14
Bảng 2.1: điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 1 nhóm I 15
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 16
Bảng 2.4: các giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm I 17
Hình 2.2: sơ đồ nối điện phương án 2 nhóm I 17
Bảng 2.5: điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 2 nhóm I 18
Bảng 2.6: chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 nhóm I 20
Bảng 2.7: thông số của tất cả các đường dây phương án 2 nhóm I 20
Bảng 2.8: các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm I 21
Hình 2.3: sơ đồ nối điện phương án 1 nhóm II 21
Bảng 2.9: điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 1 nhóm II 22
Bảng 2.10: chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 1 nhóm II 22
Bảng 2.11: thông số tất cả các đường dây phương án 1 nhóm II 22
Bảng 2.12: giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm II 22
Hình 2.4: sơ đồ nối điện phương án 2 nhóm II 23
Bảng 2.13: điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 2 nhóm II 23
Bảng 2.14: chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 2 nhóm II 23
Bảng 2.15: thông số tất cả các đường dây phương án 2 nhóm II 23
Bảng 2.16: các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm II 24
Hình 2.5: sơ đồ nối điện phương án 1 nhóm III 24
Bảng 2.17: điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 1 nhóm III 24
Bảng 2.18: chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 1 nhóm III 25
Bảng 2.19: thông số các đường dây phương án 1 nhóm III 25
Bảng 2.20: các giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm III 25
Hình 2.6: sơ đồ nối điện phương án 2 nhóm III 26
Bảng 2.21: điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 2 nhóm III 26
Bảng 2.22: chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 2 nhóm III 26
Bảng 2.23: thông số các đường dây phương án 2 nhóm III 26
Bảng 2.24: các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm III 27
Hình 2.7: sơ đồ nối điện nhóm IV 27
Bảng 2.25: điện áp tính toán và điện áp định mức nhóm IV 28
Bảng 2.26: chọn tiết diện dây dẫn cho nhóm IV 28
Bảng 2.27: thông số các đường dây nhóm IV 29
Bảng 2.28: các giá trị tổn thất điện áp nhóm IV 29
Bảng 2.29: so sánh chỉ tiêu kỹ thuật các phương án 29
Bảng 3.1: giá thành đường dây trên không một mạch 110kV 31
Bảng 3.2: tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây phương án 1 nhóm I 32 Bảng 3.3: tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây phương án 2 nhóm I 32 Bảng 3.4: tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng mạng điện phương án 1 nhóm II 33
Trang 13Bảng 3.5: tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng mạng điện phương án 2 nhóm II
33
Bảng 3.6: tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây phương án 1 nhóm III 34
Bảng 3.7: tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây phương án 2 nhóm III 34
Bảng 3.8: tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây nhóm IV 35
Bảng 3.9: tổng hợp chỉ tiêu kinh tế cho các nhóm 35
Bảng 3.10: so sánh tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật các phương án 35
Hình 3.1: phương án tối ưu của mạng điện 36
Bảng 4.1: các thông số của máy biến áp tăng áp 38
Bảng 4.2: kết quả tính toán chọn máy biến áp hạ áp 39
Bảng 4.3: thông số của máy biến áp hạ áp 40
Hình 4.1: sơ đồ trạm biến áp của nhà máy nhiệt điện 40
Hình 4.2: sơ đồ trạm biến áp trung gian 41
Hình 4.3: sơ đồ bộ đường dây – máy biến áp 42
Hình 4.4: sơ đồ cầu đầy đủ 42
Hình 5.1: giao diện của PSS/E 44
Hình 5.2: các lựa chọn khi tạo một chế độ làm việc trong PSS/E 45
Hình 5.3: giao diên bảng nhập dữ liệu trong PSS/E 45
Hình 5.4: nhập thông số nút 46
Hình 5.5: nhập thông số của nhà máy 47
Hình 5.6: nhập thông số của máy phát 47
Hình 5.7: nhập thông số của phụ tải 48
Hình 5.8: nhập các thông số của đường dây 48
Hình 5.9: nhập thông số MBA 2 cuộn dây 49
Bảng 5.1: thông số đường dây trong hệ đơn vị tương đối 51
Bảng 5.2: thông số máy biến áp trong hệ đơn vị tương đối 52
Hình 5.10: thông số các nút chế độ max 54
Hình 5.11: thông số của nhà máy điện chế độ max 55
Hình 5.12: thông số các máy phát điện chế độ max 55
Hình 5.13: thông số các nhánh chế độ max 56
Hình 5.14: thông số các tải chế độ max 57
Hình 5.15: thông số máy bíến áp 2 cuộn dây chế độ max 58
Hình 5.16: hộp thoại lưu file Case Data 59
Hình 5.17: hộp thoại tùy chỉnh tính trào lưu công suất 60
Hình 5.18: kết quả tính toán trào lưu công suất chế độ max 61
Hình 5.19: dòng công suất từ nhà máy tới các phụ tải chế độ max 61
Hình 5.20: dòng công suất từ HT tới các phụ tải chế độ max 62
Hình 5.21: dòng công suất tại nút 1 chế độ max 62
Hình 5.22: dòng công suất tại nút 2 chế độ max 62
Hình 5.23: dòng công suất tại nút 3 chế độ max 62
Hình 5.24: dòng công suất tại nút 4 chế độ max 63
Hình 5.25: dòng công suất tại nút 5 chế độ max 63
Trang 14Hình 5.28: dòng công suất tại nút 8 chế độ max 63
Hình 5.29: sơ đồ mạng điện thiết kế và chiều công suất 64
Bảng 5.3: kết quả tính toán trào lưu công suất chế độ max 64
Hình 5.30: điện áp các nút trong hệ đơn vị tương đối chế độ max 65
Bảng 5.4: điện áp tại các nút và tổn thất điện áp trong MBA chế độ max 65
Bảng 5.5: giá trị Sgh và Spt của các trạm hạ áp 66
Hình 5.31: hộp thoại chọn chức năng Scale 67
Hình 5.32: hộp thoại điều chỉnh phụ tải 67
Hình 5.33: thông số tải trong chế độ cực tiểu 68
Hình 5.34: thông số của nhà máy điện chế độ min 68
Hình 5.35: thông số máy phát điện trong chế độ min 68
Hình 5.36: kết quả tính trào lưu công suất chế độ min 69
Hình 5.37: dòng công suất từ nhà máy tới các phụ tải chế độ min 69
Hình 5.38: dòng công suất từ hệ thống tới các phụ tải chế độ min 69
Hình 5.39: dòng công suất tại nút 1 chế độ min 69
Hình 5.40: dòng công suất tại nút 2 chế độ min 70
Hình 5.41: dòng công suất tại nút 3 chế độ min 70
Hình 5.42: dòng công suất tại nút 4 chế độ min 70
Hình 5.43: dòng công suất tại nút 5 chế độ min 70
Hình 5.44: dòng công suất tại nút 6 chế độ min 70
Hình 5.45: dòng công suất tại nút 7 chế độ min 71
Hình 5.46: dòng công suất tại nút 8 chế độ min 71
Bảng 5.6: kết quả tính toán trào lưu công suất chế độ min 71
Hình 5.47: điện áp các nút hệ đơn vị tương đối 72
Bảng 5.7: điện áp các nút và tổn thất điện áp trong MBA chế độ min 72
Hình 5.48: điện áp phía cao trạm hạ áp 1 sau sự cố 73
Hình 5.49: điện áp phía hạ trạm hạ áp 1 sau sự cố 73
Hình 5.50: điện áp tại các nút chế độ sau sự cố 73
Bảng 5.8: điện áp tại các nút và tổn thất điện áp trong MBA chế độ sau sự cố 74
Bảng 5.9: thông số điều chỉnh của MBA có đầu phân áp cố định 75
Bảng 5.10: thông số điều chỉnh của MBA điều chỉnh điện áp dưới tải 75
Bảng 5.11: điện áp các đầu phân áp trong MBA trong các chế độ 78
Bảng 6.1: thông số đường dây của toàn mạng điện 79
Bảng 6.2: thông số các trạm biến áp của toàn mạng điện 80
Bảng 6.3: kết quả tính toán giá thành điện năng 82
Hình 7.1: các dạng ổn định trong hệ thống điện 85
Hình 7.2: mô hình máy phát điện GENROE trong thư viện PSS/E 86
Bảng 7.1: thông số động máy phát điện 86
Hình 7.3: mô hình thiết bị sexs trong thư viện PSS/E 86
Bảng 7.2: thông số kích từ 86
Hình 7.4: mô hình bộ ổn định công suất STAB1 trong thư viện của PSS/E 87
Bảng 7.3: thông số bộ ổn định công suất PSS/E 87
Trang 15Hình 8.1: điện áp điều chỉnh của máy biến áp 88
Hình 8.2: Thiết lập Convert/ Reconstruct Loads and Generators 89
Hình 8.3: khai báo mô hình thiết bị 89
Hình 8.4:: Cửa sổ Read Raw Format Dynamics Data 90
Hình 8.5: Cửa sổ Assign Channels for Machine Quantities 90
Hình 8.6: cửa sổ Perform Dynamic Simulation 91
Hình 8.7: tính năng mô phỏng ngắn mạch thoáng qua trên đường dây 92
Hình 8.8: chọn đường dây để mô phỏng sự cố 92
Hình 8.9: đồ thị góc roto của máy phát 1 NMNĐ khi ngắn mạch 0,5s chưa có bộ kích từ và PSS 93
Hình 8.10: đồ thị góc roto của máy phát 1 NĐ khi ngắn mạch 0,5s khi có bộ kích từ 94 Hình 8.11: đồ thị góc roto của máy phát 1 NMNĐ khi ngắn mạch 0,5s khi có bộ kích từ và PSS 94
Trang 17
PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC
Trang 18CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CÂN
Hình 1.1: vị trí địa lý nguồn và phụ tải điện
Dễ thấy phụ tải thường tập trung thành các nhóm phụ tải ở gần nhau, vì vậy ta
có thể chia làm các nhóm phụ tải khi thiết kế Phụ tải 1 nằm ở giữa 2 nguồn cung cấp nên được chọn làm nút liên lạc giữa 2 nguồn, đảm bảo sự ổn định trong việc cung cấp điện
10km NMNĐ
HTĐ
Trang 191.2 Nguồn điện
Theo nhiệm vụ thiết kế, nguồn điện gồm một nhà máy nhiệt điện và hệ thống điện, có thông số như sau:
- Hệ thống điện:
Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất: cosφ = 0,9
Vì hệ thống điện có công suất vô cùng lớn nên ta chọn hệ thống làm nút cân bằng công suất và là nút cơ sở về điện áp
Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy nhiệt điện, công suất tác dụng và công suất phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ hệ thống điện
Cần phải có sự liên kết giữa nhà máy và hệ thống điện để có thể trao đổi công suất giữa 2 nguồn khi cần thiết nhằm đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành
- Nhà máy nhiệt điện:
Công suất định mức: Pđm = 4x60 = 240 MW
Hệ số công suất: cosφ = 0,85 ; cosφTD = 0,75
Nhà máy nhiệt điện có công suất kinh tế bằng 70 90% Pđm, công suất tự dùng của nhà máy thường chiếm 5 10% công suất phát
Khi thiết kế, chọn công suất phát kinh tế bằng 85% Pđm Do đó khi phụ tải cực đại cả 4 máy phát đều vận hành và tổng công suất tác dụng phát ra của nhà máy nhiệt điện bằng:
Pkt = 0,85.4.60 = 204 MW Trong chế độ cực tiểu, dự kiến ngừng 1 máy phát để bảo dưỡng, khi đó 3 máy còn lại sẽ phát 85% Pđm, nghĩa là tổng công suất phát nhà máy nhiệt điện bằng:
Pkt = 0,85.3.60 = 153 MW Khi sự cố 1 máy phát, 3 máy còn lại sẽ phát 100% Pđm, Psc = 3.60 = 180 MW Phần công suất thiếu trong các chế độ vận hành sẽ được cung cấp từ hệ thống điện
Trang 20Bảng 1.1: các số liệu vệ phụ tải điện
Công suất tiêu thụ của các phụ tải được tính theo công thức sau:
Trang 211.4 Cân bằng công suất trong hệ thống điện
1.4.1 Cân bằng công suất tác dụng
Đặc điểm rất quan trọng của các 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 hệ thống, các nhà máy của hệ thống
cần phải phát công suất bằng với công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất
trong các 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 hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trự
nhất định của công suất tác dụng trong hệ thống Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn
đề quan trọng, liên quan đến vận hành cũng như sự phát triển của hệ thống
Vì vậy phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại
đối với hệ thống điện thiết kế có dạng:
P P P mP P P P (0.4) Trong đó:
PND – tổng công suất do nhà máy nhiệt điện phát ra;
PHT – công suất tác dụng lấy từ hệ thống;
m – hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1);
ΣPmax – tổng công suất các phụ tải trong chế độ cực đại;
ΣΔP – tổng tồn thất trong mạng điện, khi tính sơ bộ có thể lấy bằng 5%ΣPmax;
Ptd – công suất tự dùng trong nhà máy điện, có thể lấy bằng 10% tổng công suất đặt của nhà máy;
Pdt – công suất dự trữ của hệ thống, ở đây hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, Pdt lấy từ hệ thống nên Pdt = 0;
Ptt – công suất tiêu thụ trong mạng điện
Tổng công suất tác dụng khi các phụ tải cực đại được xác định từ bảng 1.2,
bằng: ΣPmax = 284 MW
Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện có giá trị:
ΣΔP = 5% ΣPmax = 5%.284 = 14,2 MW Công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện bằng:
P = 10%.Pđm = 0,1.240 = 24 MW
Trang 22Do đó công suất tiêu thụ trong mạng điện có giá trị:
Ptt = 284 + 14,2 + 24 = 322,2 MW Trong mục 1.2 đã tính được tổng công suất do nhà máy nhiệt điện phát ra theo chế độ kinh tế bằng:
PND = Pkt = 204 MW Vậy trong chế độ cực đại, hệ thống cần cung cấp cho các phụ tải 1 lượng công suất bằng: PHT = Ptt – PND = 322,2 – 204 = 118,2 MW
1.4.2 Cân bằng công suất phản kháng
Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại sự cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn đên thay đổi điện áp trong mạng điện Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạng
sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng 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 trong
hệ thống, cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng
Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế có dạng:
QF + QHT =Qtt = m∑Qmax + ∑∆QL - ∑Qc + ∑∆Qb + Qtd + Qdt (0.5) Trong đó:
QF – tổng công suất phản kháng do nhà máy phát ra;
QHT – công suất phản kháng do hệ thống cung cấp;
∑∆QL – tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng điện;
∑Qc – tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh
ra, khi tính sơ bộ thì ta lấy ∑Qc = ∑QL;
∑∆Qb – tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp, trong tính toán sơ bộ lấy ∑∆Qb =15% ∑Qmax;
Qtd – Công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện;
Qdt – công suất dự trữ của hệ thống, hệ thống điện có công suất vô cùng lớn nên lấy Qdt = 0
Như vậy, tổng công suất phản kháng do nhà máy nhiệt điện phát ra bằng:
QF = PND.tanφF = 204.0,62 = 126,428 MVAr Công suất phản kháng do hệ thống cung cấp:
QHT = PHT.tanφHT = 118,2.0,484 = 57,247 MVAr
Trang 23Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại được xác định theo bảng 1.2, bằng:
ΣQmax = 137,456 MVAr Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp hạ áp bằng:
∑∆Qb =15% ∑Qmax = 0,15.137,456 = 20,618 MVAr Tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện có giá trị:
Qtd = Ptd.tanφtd = 24.0,882 = 21,166 MVAr Tổng công suất phản kháng trong mạng điện:
Qtt = 137,456 + 20,618 + 21,166 = 179,24 MVAr Tổng công suất phản kháng do hệ thống điện và nhà máy nhiệt điện có thể phát:
QF + QHT = 126,428 + 57,247 = 183,675 MVAr
Từ các kết quả tính toán trên ta thấy công suất phản kháng do các nguồn cung cấp lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ Vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế
1.5.1 Các yếu tố cần thiết cho việc vạch phương án
Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của
nó 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
Để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện 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 1
số phương án và phương án tốt nhất sẽ chọn được trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án đó Khi vạch phương án cần chú ý các yếu tố sau:
- Yêu cầu cung cấp điện: đối với các hộ tiêu thụ loại 1 cần đảm bảo bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đồng thời dự phòng đóng tự động Vì vậy để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1có thể sử dụng đường dây hai mạch hay mạch vòng Các hộ tiêu thụ loại 3 được cung cấp điện bằng đường dây một mạch
- Vị trí địa lý của nguồn so với tải và vị trí địa lý của các tải với nhau: tùy vào
vị trí địa lý mà ta chọn sơ đồ hình tia, liên thông hay mạch vòng cho phù hợp và đảm bảo các yêu cầu kinh tế - kỹ thuật
1.5.2 Đặc điểm các loại sơ đồ
1.5.2.1 Sơ đồ hình tia
Là sơ đồ mà các phụ tải đều nhận điện trực tiếp từ nguồn
Trang 24- Ưu điểm:
o Khả năng xảy ra sự cố phải cắt điện là tương đối ít vì mỗi phụ tải đều
có một đường dây cung cấp riêng nên khi sự cố một đường dây không ảnh hưởng đến các phụ tải khác
o Khoảng cách dây dẫn tương đối gần, do đó nếu dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện thì khối lượng về chi phí kim loại màu, mức tổn thất công suất và tổn thất điện áp đều tương đối nhỏ
o Có khả năng sử dụng những thiết bị đơn giản, rẻ tiền ở cuối đường dây (ví dụ: chỉ cần dùng dao cách ly, không cần dùng máy cắt), thiết
bị bảo vệ rơle đơn giản (nếu đường dây ngắn chỉ dùng bảo vệ dòng cực đại là đủ)
o Công tác khảo sát thăm dò tốn hơn vì diện tích rải ra rộng
1.5.2.2 Sơ đồ mạch vòng
Là sơ đồ với mỗi nút chỉ có một đường dây đến và một đường dây đi, tạo thành một mạch vòng khép kín
- Ưu điểm:
o Mỗi phụ tải đều được nhận điện từ hai phía nên có độ tin cậy cao
o Vốn đầu tư có thể rẻ hơn do chiều dài đường dây ngắn, số thiết bị đóng cắt ít
o Có thể dùng được thiết bị đơn giản ở trạm trung gian 1 và trạm cuối 2 như dùng dao cách ly tự động và dao ngắn mạch mà không phải dùng máy cắt
o Việc tổ chức thi công sẽ thuận tiện hơn vì hoạt động trên 1 tuyến
- Nhược điểm:
Trang 25o Vì khoảng cách dẫn điện từ nguồn tới phụ tải 2 tương đối xa nên tổn thất điện năng cũng như tổn thất điện áp lớn
o Khả năng phát sinh sự cố mất điện tương đối lớn, vì sự cố ở đoạn đường dây này có ảnh hưởng trực tiếp tới đường dây kia
o Nếu vì lý do nào đó phía cao áp phải dùng máy cắt thì số lượng máy cắt sẽ tăng lên và bảo vệ rơle phức tạp hơn sơ đồ hình tia (phải kết hợp bảo vệ cắt nhanh với bảo vệ dòng điện cực đại)
Trong chương 1, đồ án đã tiến hành phân tích các đặc điểm của các nguồn và các phụ tải, củ thể như: vị trí địa lý của các nguồn và phụ tải, công suất nguồn và phụ tải Đã tiến hành cân bằng công suất sơ bộ công suất trong hệ thống thiết kế, trên cơ sở
đó xác định những phụ tải và công suất mà các nguồn cần cấp sao cho hợp lý, từ đó dự kiến các sơ đồ nối điện của lưới điện đang thiết kế Phương án tối ưu sẽ được tính toán lựa chọn trong các sơ đồ đưa ra
Trang 26CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
Khi thiết kế một mạng điện phải đảm bảo các yêu cầu về kinh tế - kỹ thuật Do
đó khi ta đề xuất các phương án nối dây phải dựa theo một số nguyên tắc nhất định, nhằm thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật
Việc thiết kế phải dựa trên sơ đồ địa lỹ, vị trí của các phụ tải và nguồn cung cấp, phải đảm bảo đi dây đơn giản, tiết kiệm nhưng vẫn đáp ứng được các chỉ tiêu kỹ thuật
2.1 Đề xuất 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 biết nên việc tìm phương án tối ưu của mạng điện sẽ được chuyển thành bài toàn 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 điện và sơ đồ địa lý phụ tải ta phân nhóm như sau:
- Nhóm I: gồm nhà máy điện và phụ tải 3, 4
- Nhóm II: gồm nhà máy điện và phụ tải 5, 6
- Nhóm III: gồm HTĐ và phụ tải 2, 8
- Nhóm IV: gồm nhà máy, HTĐ và phụ tải 1, 7
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 nói điện luôn là tối ưu nên ta chỉ tính toán kỹ thuật
mà không phải so sánh kinh tế
Căn cứ vào vào đặc điểm của các loại sơ đồ đã nêu ở chương 1, ta có thể lựa chọn ra những sơ đồ tối ưu để tính toán kinh tế - kỹ thuật trong các nhóm như sau:
Nhóm I:
Phương án 1 Phương án 2
Trang 272.2 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 tiêu 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 tăn 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
Trang 28Có 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 đường dây (đường dây đơn n = 1; kép n = 2)
2.2.2 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 (Dtb = 5m)
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:
Imax – dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A
Jkt – mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2 Tra tài liệu [1] – bảng 44, trang 295 ta có: Jkt = 1,1A/mm2
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, kép n=2)
Uđm – điện áp định mức của mạng điện, kV
Sđm – công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA
Trang 29Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được theo công thức trên, tiến hành chọn tiết diên 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 110kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F≥70 mm2
Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp về vầng quang của dây dẫn, cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này
Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự cố, cần phải có điều kiện sau:
1 .2
Trong đó:
Isc – dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố
Icp – dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn
k1 – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ: k1 = 70 70 35 0,88
k2 – hệ số hiệu chỉnh theo số lượng dây, cho 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 30max bt max sc
dm
PR Q X U
U
Trong đó:
Pi, Qi – công suất chạy trên đường dây thứ i
Ri, Xi – 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:
Hình 2.1: sơ đồ nối điện phương án 1 nhóm 1
1 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:
̇ = ̇ = 40+j19,36 MVA Điện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ-3 theo công thức (2.1), ta có:
NMNĐ
Trang 31S (MVA)
Chiều dài đường dây (km)
Số lộ
Điện áp tính toán
U (kV)
Điện áp định mức
Uđm(kV)
Từ kết quả tính toán trên ta lựa chọn điện áp định mức cho mạng điện ở phương
án này là Uđm 110kV
2 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:
Chọn dây AC-95, tra [1] – bảng 2 trang 258 ta có: Icp = 330A
Khi ngừng một mạch của đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng:
I3sc = 2.I3 = 2.116,62 = 233,24 A Như vậy Isc = 233,24 A < 0,88.Icp = 0,88.330 = 290,4A => thỏa mãn điều kiện (2.4) Tính toán đối với đường dây còn lại tương tự, kết quả tính toán như sau:
Trang 32Bảng 2.2: chọn tiết diện dây dẫn phương án 1 nhóm I
Sau khi chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn, cần xác định các thông số đơn vị của đường dây là r x , b0, 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:
0
1
Trong đó: n là số lộ 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-95 ta có r0 = 0,33 (Ω/km); x0 = 0,429 (Ω/km); b0 = 2,65.10-
6(S/km)
RN3 = 0
3
0, 33 67, 08 11, 07( )
x0(Ω/km)
b0.10-6(S/km)
R (Ω)
X (Ω)
B/2.10-4(S) NĐ-3 67,08 95 0,33 0,429 2,65 11,07 14,39 1,78 NĐ-4 50,99 95 0,33 0,429 2,65 8,41 10,94 1,35
3 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:
Đường
dây
S (MVA)
Ibt(A)
Ftt(mm2)
Ftc(mm2)
Isc(A)
Icp(A)
k1.k2.Icp(A)
Loại dây NĐ-3 40+19,36j 116,62 106,02 95 233,24 330 290,4 AC-95 NĐ-4 35+16,94j 102,04 92,77 95 204,09 330 290,4 AC-95
Trang 33Trong chế độ làm việc bình thường tổn thất điện áp trên đường dây tính theo công thức (2.5) bằng:
Tính các tổn thất trên đường dây NĐ-4 tương tự ta có kết quả sau:
Bảng 2.4: các giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm I
Đường dây ∆Ubt% ∆Usc% NĐ-3 5,96 11,92 NĐ-4 3,96 7,93
Từ các kết quả của bảng 2.4 nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án 1 có giá trị: ΔUmaxbt% = ΔUN3bt% = 5,96%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố bằng: ΔUmaxsc% = ΔUN3sc% = 11,92%
2.3.1.2 Phương án 2
Hình 2.2: sơ đồ nối điện phương án 2 nhóm I
1 Tính chọn điện áp định mức cho mạng điện
Tính dòng công suất chạy trên đoạn đường dây trong mạch vòng NĐ-3-4-NĐ
Để thuận tiện ta ký hiệu chiều dài các đoạn đường dây như sau:
1 NĐ-3 = 67,08 km; 2 NĐ-4 =50,99 km; 3 = 4-3 =41,23 km
NMNĐ
Trang 34Để 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-3 bằng:
Tính tương tự phương án trên có bảng kết quả sau:
Bảng 2.5: điện áp tính toán và điện áp định mức phương án 2 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 Uđm(kV)
2 Chọn tiết diện dây dẫn
Tính tiết diện các đoạn đường dây trong mạch vòng NĐ-4-3-NĐ
Tính toán tương tự phương án 1 nhóm I, ta được kết quả ở bảng 2.6
Kiểm tra dây dẫn khi sự cố:
Đối với mạch vòng đã cho, dòng điện chạy trên đoạn 4-3 sẽ có giá trị lớn nhất khi ngừng đường dây NĐ-3, như vậy:
75 36,3
.10 437,33( )3.110
N sc
Trường hợp sự cố đoạn NĐ-4, dòng chạy trên NĐ-3 là:
Trang 35IN3sc=IN4sc=437,33 (A)
Trang 36Bảng 2.6: chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 nhóm I
Bảng 2.7: thông số của tất cả các đường dây phương án 2 nhóm I
x0(Ω/km)
b0.10-6(S/km)
R (Ω)
X (Ω)
B/2.10-4(S) NĐ-3 67,08 185 0,17 0,409 2,82 11,40 27,44 0,95
Ibt(A)
Ftt(mm2)
Ftc(mm2)
Isc(A)
Icp(A)
k1.k2.Icp(A)
Loại dây NĐ-3 34,36+16,63j 200,36 182,14 185 437,33 510 448,80 AC-185 NĐ-4 40,64+19,67j 236,98 215,43 185 437,33 510 448,80 AC-185 4-3 5,64+2,73j 32,89 29,90 95 233,24 330 290,04 AC-95
Trang 37Bảng 2.8: các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm I
Đường dây ∆Ubt% ∆Usc% NĐ-3 7,01 15,3 NĐ-4 6,30 11,63 4-3 1,03 6,41
Từ kết quả bảng 2.8 thì tổn thất điện áp cực đại của mạng điện trong phương án
Hình 2.3: sơ đồ nối điện phương án 1 nhóm II
Tính toán tương tự như nhóm I, ta có bảng kết quả sau:
Trang 38Bảng 2.9: 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 Uđm(kV)
Bảng 2.10: chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 1 nhóm II
Bảng 2.11: thông số tất cả các đường dây phương án 1 nhóm II
x0(Ω/km)
b0.10-6(S/km)
R (Ω)
X (Ω)
B/2.10-4(S) NĐ-5 36,06 95 0,33 0,429 2,65 5,95 7,73 0,96
NĐ-6 36,06 95 0,33 0,429 2,65 5,95 7,73 0,96
Bảng 2.12: giá trị tổn thất điện áp phương án 1 nhóm II
Đường dây ∆Ubt% ∆Usc% NĐ-5 2,96 5,93 NĐ-6 2,80 5,61
Từ các kết quả trong bảng 2.12, ta thấy tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án 1 có giá trị:
- Khi làm việc bình thường:
ΔUmaxbt% = ΔUN5bt% = 2,96%
Ibt(A)
Ftt(mm2)
Ftc(mm2)
Isc(A)
Icp(A)
k1.k2.Icp(A)
Loại dây NĐ-5 37+17,91j 107,88 98,07 95 215,75 330 290,40 AC-95 NĐ-6 35+16,94j 102,04 92,77 95 204,09 330 290,40 AC-95
Trang 39NĐ
Hình 2.4: sơ đồ nối điện phương án 2 nhóm II
Tính toán tương tự như phương án 2 nhóm I ta được các kết quả sau:
Bảng 2.13: 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 Uđm(kV)
Bảng 2.14: chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 2 nhóm II
Bảng 2.15: thông số tất cả các đường dây phương án 2 nhóm II
x0(Ω/km)
b0.10-6(S/km)
R (Ω)
X (Ω)
B/2.10-4(S) NĐ-5 36,06 185 0,17 0,409 2,82 6,13 14,75 0,51 NĐ-6 36,06 185 0,17 0,409 2,82 6,13 14,75 0,51
Ibt(A)
Ftt(mm2)
Ftc(mm2)
Isc(A)
Icp(A)
k1.k2.Icp(A)
Loại dây
NĐ-5 36,36+17,6j 212,02 192,75 185 419,84 510 448,80 AC-185 NĐ-6 35,64+17,248j 207,82 188,92 185 419,84 510 448,80 AC-185 6-5 0,64+0,308j 3,73 3,39 70 215,75 265 233,20 AC-70
40 km
Trang 40Bảng 2.16: các giá trị tổn thất điện áp phương án 2 nhóm II
Đường dây ∆Ubt% ∆Usc% NĐ-5 3,99 7,90 NĐ-6 3,91 7,90 6-5 0,14 8,11
Từ kết quả bảng 2.16 thì tổn thất điện áp cực đại của mạng điện trong phương
Hình 2.5: sơ đồ nối điện phương án 1 nhóm III
Tính toán tương tự các phương án trên, ta có bảng kết quả sau:
Bảng 2.17: điện áp tính toán và điện áp định mức 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 Uđm(kV)
2 8