đồ án môn học lưới điện

Để hệ thống làm việc ổn định đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải thì nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q cho các hộ tiêu thụ và cả tổn thất c

MỞ ĐẦU

Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọngtrong hệ thống năng lượng của một quốc gia Trong điều kiện nước ta hiện nay đang trong thời kì công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì điện năng lại đóng vai trò vô cùng quan trọng Điện năng là điều kiện tiên quyểt cho việc phát triển nền nông nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác Do nền kinh tế nước ta còn trong giai đoạn đang phát triển và việc phát triển điện năng còn đang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như điện phân phối điện cho các hộ tiêu thụ cần phải được tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lý về kĩ thuật cũng như về kinh tế.

Đồ án môn học này đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại I và loại III Nhìn chung, phương án đưa ra đã đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của một mạng điện.

Dù đã cố gắng song đồ án vẫn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế,

em rất mong nhận được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy, để em có thể tự hoàn thiện thêm kiến thức của mình trong các lần thiết kế đồ án sau này.

Trong quá trình làm đồ án, em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo, đặc biết cám ơn thầy giáo Nguyễn Ngọc Trung đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ

án này.

Sinh viên ĐẶNG THỊ HẰNG

CHƯƠNG I :

PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÂN BẰNG CÔNG SUẤT.

*Ta có sơ đồ địa lý lưới điện thiết kế:

N

56

4

3

21

25 ,3 k m

46,6

5 km

28,84 km

24 km

43 ,0

8 km

40

9 k m

1.1 Nguồn cung cấp.

Trong hệ thống có một nguồn cung cấp N Nguồn cung cấp cho hệ thống là

nguồn có công suất vô cùng lớn Nguốn có công suất lớn hơn rất nhiều so với nhu cầu của phụ tải Điện áp trên thanh góp của nguồn không thay đổi trong mọi trường hợp làm việc của phụ tải, có đủ khả năng đáp ứng cho phụ tải

1.2 Phụ tải.

Mạng điện khu vực thiết kế gồm có một nguồn và 6 phụ tải 1,2,3,4,5 và 6

Trong đó các phụ tải 1,2,3,4,6 là các hộ tiêu thụ loại I nên sẽ được cung cấp bằng đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo cung cấp điện liên tục Phụ tải 5 là hộ tiêu thụ loai III nên sẽ được cung cấp điện bằng đường dây đơn

Bảng 1.1 số liệu về các phụ tải của lưới điện

phụ tải thuộc hộ

loại

Smax (MVA)

Smin (MVA)

Pmin+jQmin (MVA)

Smin (MVA)

1.3 Cân bằng công suất.

Để hệ thống làm việc ổn định đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải thì nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q cho các hộ tiêu thụ và cả tổn thất công suất trên các phần tử của hệ thống Nếu sự cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng phát ra với công suất tiêu thụ bị phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm dẫn đến thiệt hại kinh

tế hoặc làm tan vỡ hệ thống Vì vậy ta cần phải cân bằng công suất

1.3.1Cân bằng công suất tác dụng

Một đặc điểm quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng

từ các nguồn điện đến các hộ tiêu thụ và không thể tích luỹ điện năng thành số lượng nhìn 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 công suất tiêu thụ của các hộ tiêu thụ điện, kể cả tổn thất công suất trong mạng điện, nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng công suất giữa công suất phát và công suất tiêu thụ

Ngoài ra để hệ thống vận hành bình thường cần phải có sự dự trữ 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 phát triển cuả hệ thống điện

Cân bằng sơ bộ công suất tác dụng được thực hiện trong chế độ phụ tải cực đại của hệ thống

Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống :

6 1

∑ : là tổng công suất dự trữ trong mạng điện

Trong tính toán sơ bộ ta lấy 6

Theo bảng số liệu về số liệu phụ tải đã cho ở trên ta có :

6 1

Việc cân bằng công suất giúp cho tần số của lưới điện luôn được giữ ổn định

1.3.2 Cân bằng công suất phản kháng.

Trong hệ thống, chế độ vận hành ổn định chỉ tồn tại khi có sự cân bằng công suất phản kháng và tác dụng

Cân bằng công suất tác dụng, trước tiên để giữ được tần số bình thường trong

hệ thống, còn để giữ được điện áp bình thường thì cần phải có sự cân bằng công suất phản kháng ở hệ thống nói chung và từng khu vực nói riêng Sự thiếu hụt công suất phản kháng sẽ làm cho điện kháng giảm.Mặt khác sự thay đổi điện áp ảnh hưởng tới tần số và ngược lại Như vậy giảm điện áp sẽ làm tăng tần số trong

hệ thống và giảm tần số sẽ làm tăng điện áp.Vì vậy để đảm bảo chất lượng 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

Sự cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống được biểu diễn bằng biểu thức sau:

∑ : là tổng công suất phản kháng phát ra từ nguồn tới các phụ tải

∑ :là tổng công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng lưới điện

cQ

∑ : Tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dâysinh ra

bQ

∆

∑ : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các tram biến áp

tdQ

∑ : tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện

dtQ

∑ : Tổng công suất dự trữ trong hệ thống

Trong tính toán sơ bộ ta có thể tính công suất phản kháng yêu cầu trong hệ thống bằng công thức sau:

CHƯƠNG II : DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN SƠ

BỘ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN.

2.1 Chọn điện áp định mức cho lưới điện.

a Nguyên tắc chọn

Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế, cũng như các đặc trưng kĩ thuật của mạng điện.

Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố : công suất của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau và sơ đồ mạng điện

Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp đinh mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đường dây trong mạng điện

U i là điện áp vận hành của đoạn dây thứ i (kV)

l i là chiều dài đoạn dây thứ i (km)

P i là công suất truyền tải trên đoạn dây thư i (MW)

Để đơn giản ta chỉ chọn cho phương án hình tia

Như vậy ta có bảng sau:

N6 48 40,8 28,84 113,31

Từ kết quả trên ta chọn điện áp định mức cho mạng điện thiết kế là 110kV

2.2 Dự kiến phương án nối dây.

Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ nối

điện của nó vì vậy các sơ đồ mạng điện phải có 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 Các hộ phụ tải loại I được cấp điện bằng đường dây hai mạch, các hộ phụ tải loại III được cấp đện bằng đường dây một mạch

Các yêu cầu chính đối với mạng điện:

- Cung cấp điện liên tục

- Đảm bảo chất lượng điện

- Đảm bảo tính linh hoạt cao

3 Phương án 2.

4 Phương án 3.

5 Phương án 4.

6 Phương án 5.

2.3 Tính toán chọn tiết diện dây dẫn và tổn thất điện áp trong mạng điện.

Cách thức 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 tuỳ 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 mạng điện cao áp do công suất lớn, chiều dài đường dây lớn dẫn đến tiết diện đường dây lớn từ đó chi phí cũng lớn theo Mắt khác mạng điện cao áp có khả năng điều chỉnh điện áp , phạm vi điều chỉnh rộng do đó điều kiện về tổn thất điện áp không quan trọng bằng điều kiện kinh tế

Vì vậy khi chọn tiết diện dây dẫn ta chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện (Jkt)

max

kt

I F J

=

Imax là dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A.

Jkt là mật độ kinh tế của dòng điện, A /mm2 Với dây AC và

dm

S I

Udm: là điện áp định mức của mạng điện, kV ;

Smax: là công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA

Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được theo công thức trên, ta 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 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 F ≥ 70 mm2

-Độ bền cơ học của đường dây trên khôngt thường được phối khợp với các điều kiện về vầng quang nên không cần phải kiểm tra điều kiện này

-Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sư cố cần phải có điều kiện sau :

I sc = k I cp

trong đó :

Isc là dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố ;

Icp là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn ;

k là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ; k = 0,8 ;

Số liệu về các dòng công suất được ở bảng 1.1.

Sau đây ta tính cho từng phương án :

Cách thức tính tổn thất điện áp

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 các mạng điện thường giả thiết rằng hệ thống 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 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 cua tổn thất điện áp

Khi tính toán 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 (15 - 20)% 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 (20 - 25)% :

U U

dm ibt ibt

dm

P R Q X

U U U

Pi, Qi là công suất chạy trên đường dây thứ i (Theo bảng 1.2)

Ri, Xi là điện trở và điện kháng của đường dây thứ i.(Theo bảng thông số đường dây của các phương án)

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

∆Ui sc % = 2 ∆Ui bt %

Sau đây ta sẽ tính cụ thể cho từng phương án:

1 Phương án 1.

CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN.

a.chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây N1.

N N

KT

I F

J

Như vậy ta chọn tiết diện dây dẫn gần nhất F tc =120 mm2

Chọn dây dẫn AC-120 có Icp = 380A ở nhiệt độ ngoài trời

Khi sự cố nặng nề nhất là đứt một dây, dây còn lại phải chịu một dòng điện là:

tc

F = mm2 thoả mãn điều kiện tổn thất vầng quang

Như vậy chọn dây dẫn AC-120 cho lộ N1

b Chọn tiết diện dây dẫn cho đường dây N2.

N N

F > mm nên thoả mãn điều kiện tổn thất vầng quang

Như vậy ta chọn dây dẫn AC-95 cho lộ N2

N m N

Chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất_dây dẫn AC-70 có I cp = 265( )A

Khi có sự cố: Isc = 2.I N m3 ax = 2.81,35 162, 7 0.8= < I cp = 212( )A Như vậy 2 điều kiện về tổn thất vầng quang và điều kiện phát nóng cho phép đều thoả mãn

Như vậy ta chọn dây dẫn loại AC-70 cho lộ N3

d.Đường dây dẫn N4.

N m N

Chọn tiết diện dây dẫn gần nhất _dây dẫn loại AC-95 có I cp = 330( )A

Khi có sự cố: Isc = 2.I N m4 ax = 2.102,35 204, 7 0.8= < I cp(Thoả mãn các điều kiện)

Như vây ta chọ dây dẫn AC-95 cho đường dây N4

e Đường dây dân N5.

N m N

N m N

Như vậy ta chọn dây dẫn AC-120 cho lộ N6

.Điện trở của đường dây: r l0

R n

= (Ω)

Điện kháng của đường dây: 0.

, ( )

x l X

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP.

*.Tổn thất điện áp trên đường dây N1.

Tổn thất điện áp ở chế độ làm việc bình thường :

1

1 1

4, 2( )110

bt N N

dm

R Q X

U U U

* Tương tự đối với các đường dây N2, N3, N4, N5, N6

Ta có bảng tính toán tổn thất điện áp của phương án 1 như sau :

CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN

Chọn tiết diện dây dẫn cho lộ N3, N6, tương tự như phương án 1

Tiết diện dây dẫn của lộ 1-2 và 4-5 tương tự như lộ N2 và N5 của phương án 1

Chọn điện áp định mức và tiết diện dây dẫn cho lộ N1và N4.

Chiều dài đoạn 4-5 và 1-2 lần lượt là:

4 5

1 2

22, 6324

Điện áp định mức của mạng điện:

Công suất trên đoạn N1 và N4:

1 1 2

79, 05 49, 0156,95 35,31

N N

221,87( )1,1

N N

Ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F tc = 240mm2

Chọn dây dẫn loại AC-240 có I cp = 605( )A ở nhiệt độ ngoài trời

N N

dm

N m N

kt

S

A

n U I

Ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F tc =185mm2

Chọn dây dẫn loại AC-240 có I cp = 510( )A ở nhiệt độ ngoài trời

Như vậy chọn dây dẫn loại AC-185 là hợp lý (thoả mãn điều kiện phát nóng cho phép và điều kiện tổn thất vầng quang).

Từ kết quả tính toán trên ta có bảng thông số đường dây của phương án 2.

Lộ Loại

dây

L (km) r0(Ω) x0

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP

Tính tổn thất điện áp trên đường dây N3 và N6 tương tự có kết quả như tổn thất trên đường dây N3 và N6 của phương án 1/

Tính tổn thất điện áp cho đường dây N-1-2 và N-4-5 như sau:

Tính tổn thất điện áp cho đường dây N-1-2 :

Tổng tổn thất trên đường dây N-1-2 là :

5, 06%

bt N N N N N

dm

P R Q X U

*Tính tổn thất điện áp cho đường dây N-4-5 :

Tương thự áp dụng công thức trên ta có :

CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN.

Chọn tiết diện dây dẫn cho lộ N3, N4, N6 như phương án 1 và phương án 2.

Chọn điện áp định mức cho đoạn 4-5 tương tự như phương án 2

Xác định dòng công xuất chạy trên các đoạn đường dây dẫn trong mạng điện kín N-1-2-N:

Để xác đinh dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch vòng 1-2-N ta cần giả thiết rằng mạng điện là đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng một tiết diện

N-Dòng công suất chạy trên đoạn N-1 bằng:

2 1 2 1 2

2

(42,5 26,35 36,55 22, 66) (41, 07 25, 44)37,98 23,57( )

N N

Như vậy trong mạng điện kín N-1-2-N nút 1 là nút phân công suất

Tính dòng điện và chọn tiết diện dây dẫn cho mang điện kín N-1-2-N:

Chọn tiết diện cho đoạn N1.

1max 1max

2

1 ax 1

N N

dm

N m N

kt

S

A

n U I

Ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F tc = 240mm2

Chọn dây dẫn loại AC-240 có I cp = 605( )A ở nhiệt độ ngoài trời

Chọn tiết diện cho đoạn N2.

N N

dm

N m N

kt

S

A

n U I

Ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F tc = 240mm2

Chọn dây dẫn loại AC-240 có Icp = 605( ) A ở nhiệt độ ngoài trời

Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn 1-2:

dm m

kt

S

A

n U I

Như vậy ta chọn tiết diện gần nhất F tc =70mm2

Chọn dây dẫn loại AC-70 có I cp = 265( )A

Kiểm tra dây dẫn khi có sự cố:

Đối với mạch vòng đã cho, dòng điện chạy trên đoạn 1-2 sẽ có sự cố lớn nhất khi ngừng đương dây N1 Khi đó: S1 2− = S1 > S S2, N2 = S1+ S2

Như vậy:

3 1

1 2

3

1 2

.10 3

50 .10 262, 43( ) . 212( )3.110

sc

dm

S I

Từ đó ta chọn dây dẫn loại AC-95 cho đoạn 1-2

- Dòng điện chạy trên đoạn N2 bằng:

50 43

.10 488,12( ) 484( )3.110

N N

I N2 = 488,12( )A > k I cp =552( )A (Thoả mãn)

Như vậy ta chọn dây dẫn AC-300 cho đoạn N2

Trường hợp sự cố trên đoạn N2, dòng điện chạy trên đoạn N1 có giá trị bằng dòng điện chạy trên đoạn N2 trong trường hợp trên, nghĩa là:

I N1 = 488,12A k I> cp = 484( )A

Cũng tương tự như trên ta chon dây dẫn loại AC-300 cho đoạn N1

Từ những tính toán trên ta có bảng thông số đường dây cho phương án 3 như sau:

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP.

Tính tổn thất điện áp trên đường dây N3,N-4-5 và N6 tương tự có kết quả như tổn thất trên đường dây N3,N-4-5 và N6 của phương án 2

Tính tổn thất điện áp cho mạng điện kín N-1-2-N như sau :

Tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thường:

Do tính toán trên ta có điểm 1 là điểm phân công suất,do đó nút náyễ có điện

áp thấp nhất trong mạch vòng, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng

2 37,98.4, 65 23,57.16,892

110

bt N

Tổn thất điện áp trong chế độ sau sự cố:

- Khi ngừng đoạn N1, tổn thất điện áp trên đoạn N2 sẽ bằng:

5, 02%

bt

dm

P R Q X U

bt

dm

P R Q X U

CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN.

Chọn tiết diện cho mạng điện kín N-1-2-N tương tự như phương án 3 Chọn tiết diện cho lộ 4-3 và 6-5 tương tự như N3 và N5 ở phương án 1

Chọn điện áp định mức và tiết diện dây dẫn cho lộ N4 và N6.

Chiều dài đoạn 5-6 và 4-3 lần lượt là:

5 6

3 4

32,9825,3

N N

dm

N m N

kt

S

A

n U I

Chọn dây dẫn loại AC-185 có I cp = 510( )A ở nhiệt độ ngoài trời.

N N

dm

N m N

kt

S

A

n U I

Ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F tc =185mm2

Chọn dây dẫn loại AC-185 có I cp = 510( )A ở nhiệt độ ngoài trời

Từ những phân tích và tính toán chọn tiết diện dây dẫn ta có bảng thông số

đương dây cho phương án 4 như sau:

TỔN THẤT ĐIỆN ÁP:

Tính tổn thất điện áp trên mạng điện kín N.1.2.N tương tự có kết quả như tổn thất trên mạng điện kín N.1.2.N của phương án 3.

Tính tổn thất điện áp cho đường dây liên thông N-4-3 và N-6-5

- Tính tổn thất điện áp cho đương dây N-4-3:

Tổng tổn thất trên đường dây N-4-3 là :

3,33%

bt N N N N N

dm

P R Q X U

Tính tổn thất điện áp cho đường dây N-6-5 :

Tương thự áp dụng công thức trên ta có :

Khi có sự cố trên đường dây N-6-5 :

CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN.

Sơ đồ đường đi dây của phương án 5 các tiết diện dây dẫn của mỗi đường dây

ta đã chọn ở các phương án trên

Chọn tiết diện dây dẫn cho lộ N1,1-2 như ở phương án 2

Chọn tiết diện dây dẫn cho lộ N4,4-3.N6,6-5 như ở phương án 4

Từ đó ta có bảng thông số đường dây cho phương án 5 như sau:

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP.

Tương tự như các phương an trên ta có:

Tổn thất điện áp của đường dây N-1-2 tương tự như tính toán tổn thất của

Tổn thất điện áp trên đường dây N-4-3, N-6-5 tương tự như phương án 4

Từ kết quả tính toán tổn thất điện áp của các đường dây ở các phương án trên ta

có được bảng tổn thất điện áp của phương án 5 như sau:

ax%

bt m

U

ax%

sc m

Tổng kết chọn 2 phương án tối ưu.

Từ kết quả tính toán tổn thất điện áp của các phương án ta có bảng tổng kết chung về tổn thất điện áp lớn nhất của 5 phương án như sau :

Ph.án 1 2 3 4 5

ax%

bt m

U

∆ 5,3 7,22 5,56 6,71 7,22

ax%

sc m

U

∆ 10,6 12,28 14,9 14,9 12,28Theo bảng trên ta thấy :

phương án 1 có tổn thất điện áp lúc bình thường cũng như lúc sự cố là nhỏ nhất Phương án 3 và phương án 4 có tổn thất điện áp lúc sự cố lớn nhất Bên cạnh đó

trong sơ đồ lưới điện có mạng điện kín nên vận hành phức tạp hơn

Phương án 2 và phương án 5 có tổn thất điện áp như nhau nhưng sơ đồ nối điện

của phương án 2 đơn giản hơn

Từ những phân tích trên ta giữ lại phương án 1 và phương án 2 để so sánh về

mắt kinh tế

2.4 Tính toán so sánh các phương án về mặt kinh tế Lựa chọn phương án tối ưu.

Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản ta không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp.

Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng để so sánh các phương án là các chi phí tính toán hàng năm, được xác định theo công thức:

ΔA: Tổng tổn thất điện năng hàng năm

C : giá 1Kwh điện năng tổn thất : c=500 đ

K : tổng các vốn đầu tư về đường dây

Tổng vốn đầu tư về đường dây K được xác định như sau:

K = ∑K oi

Trong đó :

oi

K : giá thành 1 km đường dây thứ i , đ/km

Đối với đường dây trên không hai mạch đặt trên cùng một cột thì:

K oi =1, 6 .C l o i

Đối với đường dây một mạch:

K oi =C l o i

Trong đó:

l i : chiều dài đoạn đường dây thứ i ,km

C o: giá thành 1 km đường dây thứ i , đ/km

Tổn thất điện năng trong mạng điện được tính theo công thức :

∆ =A P imax.τTrong đó :

τ : thời gian tổn thất công suất lớn nhất ,h

ax

im

P :tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ i khi công phụ

tải cực đại Ta có công thức:

U : điện áp định mức của mạng điện

Thời gian tổn thất công suất lớn nhất có thể được tính theo công thức:

4 2 ax

a Tíng tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây.

- Tổn thất công suất tác dụng trên đườngdây N1:

b Tính vốn đầu tư xây dựng cho mạng điện.

Giả thiết rằng các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép

- Vốn đầu tư xây dựng cho đường dây N1 là:

- Vốn đầu tư xây dựng của các đường dây còn lại được tính tương tự.

Ta có bảng:

Bảng 2.4.2:

kết quả tính vốn đầu tư xây dựng các đường dây của phương án 1.

Lộ Kí hiệu dây C o.106(đ/km) L(km) K oi.106 (đ)N1 AC-120 354 40,79 23103,456N2 AC-95 283 43,08 19506,624N3 AC-70 208 46,65 15525,12

c Xác định chi phí tính toán hàng năm.

Tổng các chi phí tính toán được xác định theo công thức:

Z = (a tc +a vh).K + ∆A c

- Thời gian tổn thất công suất lớn nhất là τ =3196h

- Tổn thất điện năng trong mạng điện :

a Tíng tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây.

Tương tự như phương án 1 ta có bảng kết quả sau:Bảng 2.4.3;

Kết quả tính tổn thất công suất trên các đường dây của phương án 2.

b Tính vốn đầu tư xây dựng cho mạng điện.

Giả thiết rằng các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép

- Vốn đầu tư xây dựng của các đường dây được tính tương tự phương án trên

c Xác định chi phí tính toán hàng năm.

* Tổng các chi phí tính toán được xác định theo công thức:

Z = (a tc +a vh).K + ∆A c

- Thời gian tổn thất công suất lớn nhất là τ =3196h

- Tổn thất điện năng trong mạng điện :

5, 658.3196 18082,968

* Vậy từ đó chi phí tính toán hàng năm của phương án 2 là:

Từ các tính toán trên ta có bảng sau:

Bảng 2.4.5: Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của các phương án so sánh.

3.1 Tính toán chọn công suất, số lượng, loại máy biến áp.

3.1.1 Tính toán lựa chọn công suất định mức số lượng máy biến áp cho phụ tải.

Số lượng các máy trong trạm phụ thuộc vào tính chất của hộ tiêu dùng điện

Đối với mạng điện 110kV và hộ tiêu thụ loại I, ta chọn loại máy biến áp pha hai cuộn dây 110 kV có điều chỉnh dưới tải Đồng thời phải sử dụng đường dây hai mạch kết hợp với hai máy biến áp vận hành song song.Khi để các máy biến áp làm việc song song ta phải đảm bảo các điều kiện sau:

-Tỷ số biến áp k của hai máy phải như nhau

-Tổ nối dây giống nhau

-Điện áp ngắn mạch như nhau

Công suất của máy biến áp phải được chọn sao cho đảm bảo cung cấp điện trong tình trạng bình tương ứng với phụ tải cực đại khi tất cả các máy biến áp đều làm việc Khi có một máy biến áp bất kì nghỉ do sự cố hay sửa chữa, các máy biến

áp còn lại với khả năng quá tải sự cố cho phép phải đảm bảo đủ công suất cần thiết Hệ số quá tải của máy biến áp cho là k =1,4 (không cho phép vượt quá 5ngày đêm và mỗi ngày đêm không quá 6h)

Đối với phụ tải loại I, công suất định mức của máy biến áp được lựa chọn theo công thức sau:

dmB max

qtsc

S S

k

≥

trong đó:

SdmB là công suất định mức của máy biến áp

Smax là công suất tổng yêu cầu lúc phụ tải cực đại

k là hệ số quá tải sự cố (k qtsc =1, 4)

Đối với phụ tải loại III, công suất định mức của máy biến áp được lụa chọn theo công thức sau : S dmB ≥ S max

Trong phạm vi đồ án môn học nay ta coi công suất định mức của máy biến áp

đã được hiệu chỉnh theo điều kiện khí hậu (nhiệt độ)

Tính toán công suất định mức và chọn số lượng MBA cho phương án đã chọn

- Phụ tải 1 :