đồ án môn học lưới điện

Việc lựa chon phơng án nối dây của mạng điện phải đảm bảo các yêu cầu chính sau: Dựa theo mặt bằng thiết kế và yêu cầu của các phụ tải,ta đa ra 6 phơng án nối dây nh sau:... 2.Phân tích

Phô t¶i cã c«ng suÊt tÝnh to¸n Pmax trong kho¶ng : 25÷50 MW,

Pmin =70% Pmax ;cosϕ=0.85 vµ c hØ xÐt phô t¶i lµ hé lo¹i 1 vµ lo¹i 2.

II.TÝNH TO¸N C¢N B»NG C¤NG SUÊT

∑PF : C«ng suÊt t¸c dông ph¸t ra cña nguån

∑Pyc: C«ng suÊt t¸c dông yªu cÇu cña phô t¶i

118,36=17,754 (MVAr)

9 , 0

9 , 0 1

3

3 3

5 45

Bảng 1.4

III.XÂY DựNG CáC PHƯƠNG áN NốI DÂY

1.Lựa chọn sơ đồ cấp điện.

Yêu cầu cấp điện phải tuỳ thuộc vào từng loại phụ tải,ta chọn nh sau:

thành mạch vòng

Việc lựa chon phơng án nối dây của mạng điện phải đảm bảo các yêu cầu

chính sau:

Dựa theo mặt bằng thiết kế và yêu cầu của các phụ tải,ta đa ra 6

phơng án nối dây nh sau:

2.Phân tích, giữ lại hai phơng án để tính tiếp

Ta giữ lại hai phơng án 1 và 2 để tính tiếp và chọn một trong hai phơng án

này làm phơng án tối u

Chương IITÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT,CHỌN PH ƯƠNG ÁN

TỐI ƯU

a.tính phân bố công suất sơ bộ,chọn cấp điện áp

1.Chọn cấp điện áp

Để chọn điện áp định mức của hệ thống ta dựa vào công thức kinh nghiệm:

Ui= 4,34 l +16Pi i Nếu là lộ kép Ui =4,34

2

16 i i

P

L +

li : là khoảng cách từ N đến phụ tải i

Pi: là công suất truyền tải trên đờng dây đến phụ tải i

Sau đây ta tính chọn điện áp định mức cho mạng hình tia(phơng án một) phơng án 2 sử dụng kết quả tơng tự nh phơng án này

Ta thờng lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện.Ta dự kiến sử dụng loại dây dẫn (AC-ACO) đặt trên đỉnh của tam giác đêù có cạnh

Tiết diện tiêu chuẩn của dây dẫn ta tiến hành kiểm tra 2 điều kiện sau:

+ Điều kiện vầng quang: theo điều kiện này tiết điện dây dẫn đợc chọn phải lớn hơn hoặc bằng tiết diện cho phép của cấp điện áp, ở đây cấp điện áp 110

kV là 70mm2

+ Điều kiện phát nóng: Tiết diện dây dẫn sau khi đợc chọn cũng phải thoả mãn Iscmax<k1..k2.ICP

K2: Hệ số hiệu chỉnh theo hiệu ứng gần ta lấy k2=1

K1:Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ(đảm bảo nhiệt độ dây dẫn không quá

700C)

k1=

25 70

35 70

−

− = 0,88.

Mà đối với mạng hình tia hoặc mạng liên thông thì Iscmax là dòng điện lớn nhất chạy qua dây dẫn khi xẩy ra sự cố đứt một trong hai mạch của đờng dây (khi đó Iscmax=2Imax), còn đối với mạng kín đó là dòng điện đứt một trong hai

đoạn đầu đờng dây

Ta có:

1

1 1

1

cos 3

N

U n

P U

n

S

I − = = với P1=30 MW,cosϕ1=0,85

Udm=110 kV, thay số vào ta đợc: IN-1=92,62A

Với Tmax= 5000h ta tra đợc Jkt =1,1A/mm2 F1kt=92,62/1,1=84,2(mm2)

ta chọn loại dây dẫn là nhôm lõi thép ( AC)

Tra bảng( bảng B33- Mạng lới điện –Nguyễn Văn Đạm NXBKHKT) ta chọn đợc tiết diện tiêu chuẩn gần nhất là: Ftc=95mm2 có ICP=330A

Mà Iscmax=2.92,62=185,24(A) < k1..k2 ICP=330.0,88=290,4 (A)

.

110

03 , 9 59 , 18 93 , 6 30

1 1 1

bt

U

X Q R P

∆Ubt % = 100

110

416 , 3

45 km

50 k m

4 2

cos 3

P U

10

Suy ra: R2-4=r0.l2-4 =0,16.22=3,52(Ω);

X2-4=x0.l2-4=0,409.22=8,998(Ω);

dm bt

U

X Q R

2

.100 = 2,4% ⇒ ∆Usc% = 2,4 %2.2.2, XÐt ®o¹n N-2

Ta cã:

IN-2=

2

2 4

10

=189,54(A);

⇒ Fkt=IN-2/Jkt=189,54/1,1=172,3(mm2)

Isc=2.IN-2=379,08(A)

VËy ta chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn gÇn nhÊt lµ: Ftc=185(mm2)

Víi AC-185 Tra b¶ng phô lôc 2(B¶ng Líi ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn tËp TrÇn B¸ch-Nhµ xuÊt b¶n KHKT 2004) ta cã:

U

X Q Q R

P P

+Đối với đoạn N-2- 4 thì tổn thất ở chế độ bình thờng là:

∆Utb%=2,4+5,2=7,6%

Tổn thất sự cố lớn nhất khi đứt một dây ở đoạn đầu gần nguồn là:

K: Vốn đầu t để xây dựng đờng dây.

atc: hệ số định mức hiệu quả vốn đầu t, atc=0,125

Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất ở đây Tmax=5000h

Ki: Vốn đầu t cho một km đờng dây

li: Chiều dài đờng dây

∆Pimax: Tổn thất công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại

Tính cụ thể cho từng phơng án:

1, Phơng án 1:

Dự kiến các phơng án đều dùng cột thép, vốn đầu t cho 1km đờng dây là: AC-70: k=208.106đ/km.

2

2 2

1 2

2 1

2 1

• ∆ − = + − = + 12 , 42 =

110

561 , 13 28

2

2 2

2 2

2 2

2 2

• ∆ − = + − = + 8 , 32 =

110

796 , 16 32

2

2 2

3 2

2 3

2 3

• ∆ − = + − = + 9 , 6 =

110

92 , 17 37

2

2 2

4 2

2 4

2 4

• ∆ − = + − = + 8 , 25 =

110

97 , 17 29

2

2 2

5 2

2 5

2 5

110

69 , 21 35

2

2 2

6 2

2 6

2 6

Vì cả hai phơng án đều thoả mãn điều kiện kỹ thuật,ta căn cứ vào bảng tổng kết (Bảng 2.6)⇒ phơng án 1 là phơng án có chi phí kinh tế thấp hơn nên ta chọn phơng án 1 là phơng án tối u.

Chương IIILỰA CHỌN MBA VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY

a.lựa chọn máy biến áp

1, Lựa chọn công suất MBA.

Công suất MBA đợc chọn phải đảm bảo cung cấp điện trong tình trạng làm việc bình thờng lúc phụ tải làm việc cực đại khi có sự cố một MBA phải ngừng làm việc thì MBA còn lại phải đảm bảo cung cấp công suất cho các phụ tải(đối với phụ tải loại I)

Khi trạm có hai MBA làm việc song song công suất lựa chọn MBA phải thoả mãn:

k: là hệ số hiệu quả của MBA trong trạm, k=1,4;

Smax: Công suất cực đại của phụ tải

2 max Q

59 , 18

561 , 13

28 2 + 2 =22,22(MVA);

Vậy MBA đợc chọn là: TPD-25000/110

Máy có các thông số nh sau:

Uc=115(KV); Un%=10,5%; ∆Pn=120(KW); ∆P0=29(KW); I0%=0,8; R=2,54(Ω); X=55,9(Ω);∆Q0=200(KW);

• Phụ tải 3: SdmB3

2 max 3

2 max

• Phụ tải 4: SdmB4

2 max 4

2 max

• Phụ tải 5:

P5max=29(MW); Q5max=17,97(MVAr)

⇒Sb5≥

4 , 1

97 , 17

29 2 + 2 =24,37(MVA);

Vậy MBA đợc chọn là: TPD-25000/110

Máy có các thông số nh sau:

Uc=115(KV); Un%=10,5%; ∆Pn=120(KW); ∆P0=29(KW); I0%=0,8; R=2,54(Ω); X=55,9(Ω);∆Q0=200(KW)

• Phụ tải 6:

P6max=35(MW); Q6max=21,69(MVAr)

⇒Sb6≥

4 , 1

69 , 21

35 2 + 2 =29,41(MVA);

Vậy MBA đợc chọn là: TPD-32000/110

Máy có các thông số nh sau:

Uc=115(KV); Un%=10,5%; ∆Pn=145(KW); ∆P0=35(KW); I0%=0,75; R=1,87(Ω); X=43,5(Ω);∆Q0=240(KW);

b.sơ đồ nối dây

+Bản vẽ (khổ A3)

Vì chỉ biết điên áp trên thanh góp do đó ta tính chế độ qua hai giai đoạn.Mà

điện áp trên thanh góp trong chế độ phụ tải cực đại đợc xác định theo công thức sau:

S1=30+j18,59(MVA);

∆S 1= ( 1 , 27 27 , 95 )

110

59 , 18 30 )

2

2 1

2

U

Q P

b b

dm

+

+

= +

2

2 2

j

+ +

∆S 1=0,763+j0,994 (MVA);

S1′=∆S 1+S1′′=0,763+j0,994 +30,188+j20,52=30,951+j21,514 (MVA); S N− 1=S1′-j

TÝnh xu«i: tÝnh ®iÖn ¸p t¹i c¸c nót.

∆Ud1 =

121

03 , 9 514 , 21 93 , 6 951 ,

2 2

j

+ +

∆S 2= ( 12 , 42 11 , 88 )

110

507 , 14 159 , 28

2

2 2

j

+ +

∆Ud2=4,52(KV);

§iÖn ¸p trªn thanh c¸i cao ¸p lµ: Uc2=UN- ∆Ud2=121- 4,52=116,48(KV);

Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn MBA lµ:

2 2

j

+ +

,

32

2

2 2

j

+ +

∆Ud3 =6,23 (kV);

§iÖn ¸p trªn thanh c¸i cao ¸p lµ:Uc3 =121- 6,23= 114,77(kV);

Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn MBA lµ:

ii.trạng tháI sự cố (phụ tảI vẫn cực đại).

ở chế độ sự cố điện áp trên thanh cái cao áp của máy phát bằng 1,1Uđm của mạng điện.

2 2

1 1

2

2 1

2

U

Q P

b b

dm

+

+

= +

+ ∆S 1=0,13+j2,88(MVA);

S 1=S1+∆S 1=30+j18,59+0,13+j2,88=30,13+j21,47(MVA);

∆S01=2(∆P01 + j∆Q01) =2(0,029+j0,2)=0,058+j0,4(MVA);

S 1=S 1+∆S01 =30,13+j21,47+0,058+j0,4

2 2

j

+ +

TÝnh xu«i: tÝnh ®iÖn ¸p t¹i c¸c nót.

∆Ud1 =

121

06 , 18 08 , 21 86 , 13 653 ,

i.tính bổ sung chế độ phụ tảI min

Chọn một phụ tải là phụ tải 5 để tính chế độ min.

Phụ tải 5 có các thông số:

Phụ tải 5 P (MW) Q (MW) L(km) R(Ω) X(Ω)

Bảng 5.1Sơ đồ và sơ đồ thay thế:

,

20

2

2 2

j

+ +

20

2

2 2

j

+ +

Điện áp trên thanh cái cao áp là:Uc5 =115,5 – 2,72 = 112,78(kV);

Tổn thất điện áp trên MBA là:

I,các chỉ tiêu chung

Tổng vốn đầu t xây dựng đợc xác định theo công thức:

2, Tính tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện.

Theo kết quả tính toán ta có tổng tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây là: ∑∆P id =

Tổng tổn thất công suất trong cuộn dây MBA là: ∑∆P iba =

Tổng tổn thất công suất trong lõi thép các MBA đợc xác định là:

4, Tính chi phí và giá thành tải điện.

4.1, Chi phí vận hành hàng năm.

Thø tù C¸c chØ tiªu Sè ®o §¬n vÞ

6 Tæng ®iÖn n¨ng c¸c phô t¶i tiªu thô 366,739 x109 ®

9 Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn m¹ng 4,80 %

10 Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn 30029,49 MWh