Thiết kế và khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực

Kết quả giá trị công suất của phụ tải trong các chế độ cực đại và cực tiểu đượcbiểu diễn trong bảng 1.1 sau: Bảng 1.1: Kết quả giá trị công suất của phụ tải trong các chế độ cực đại, cực

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, điện năng là một phần thiết yếu trong sản xuất công nghiệp, cũng nhưtrong đời sống sinh hoạt của con người

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước cùng với sự tăng trưởngkhông ngừng của nền kinh tế quốc dân, hệ thống điện Việt Nam ngày càng phát triểnmạnh mẽ cả về quy mô và chất lượng cung cấp điện

Hệ thống điện bao gồm các Nhà máy điện trạm biến áp, các mạng điện và các hộtiêu thụ điện được liên kết với nhau thành hệ thống để thực hiện quá trình sản xuất,truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng

Hệ thống điện là một phần của hệ thống năng lượng nên có những tính chất vôcùng phức tạp, điều đó thể hiện ở tính đa chỉ tiêu của nó và sự biến đổi, phát triểnkhông ngừng Từng mức độ, phạm vi, cấu trúc nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu điệnnăng cho sự phát triển kinh tế xã hội của từng địa phương nói riêng và toàn quốc nóichung, đồng thời đảm bảo được các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật đề ra

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên ngành Hệ thống điện thông qua việc tính toánthiết kế lưới điện khu vực nhằm mục đích tổng hợp lại những kiến thức cơ bản đãđược học tại truờng và xây dựng cho mỗi sinh viên những kỹ năng cần thiết trong quátrình thiết kế lưới điện Đồ án tốt nghiệp này gồm 2 phần:

Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực

Phần 2: Chuyên đề tính ổn định động

Vì thời gian và kiến thức có hạn, trong quá trình thực hiện không tránh khỏinhững sai xót Kính mong sự chỉ bảo góp ý của thầy, cô trong bộ môn để bản đồ áncủa em được tốt hơn

Qua bản đồ án tốt nghiệp này em vô cùng biết ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo nhiệt tình của

cô giáo Th.S Hoàng Thu Hà đã giúp em hoàn thành đồ án và các thầy cô giáo trong

khoa Hệ Thống Điện cùng các thầy cô giáo trong trường Đại Học Điện Lực đã giúp đỡ

em tận tình trong quá trình học tập và rèn luyện tại trường

Em xin chân thành cảm ơn

Hà nội, ngày tháng năm 2011

Sinh viên

Nguyễn Tiến Hùng

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu……… 1

PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC. CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI 1.1 Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải……… 8

1.1.1 Sơ đồ địa lý……… 8

1.1.2 Nguồn điện……… 8

1.1.3 Các phụ tải……… 9

1.2 Phân tích nguồn và phụ tải……… 9

CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, SƠ BỘ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HAI NGUỒN ĐIỆN 2.1 Mục đích……… 11

2.2 Cân bằng công suất……… 11

2.2.1 Cân bằng công suất tác dụng……… 11

2.2.2 Cân bằng công suất phản kháng……… 12

2.3 Sơ bộ xác định chế độ làm việc của hai nguồn điện……… 13

2.3.1 Khi phụ tải cực đại……… 13

2.3.2 Khi phụ tải cực tiểu……… 13

2.3.3 Khi sự cố……… 14

2.4 Kết luận……… 14

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN 3.1 Nguyên tắc chung……… 15

3.2 Tính toán cấp điện áp của mạng điện……… 15

3.2.1 Tính toán phân bố công suất sơ bộ……… 16

3.2.2 Chọn điện áp cho mạng điện thiết kế……… 16

CHƯƠNG 4: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY MẠNG ĐIỆN 4.1 Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện, lựa chọn sơ bộ các phương án nối dây……… 18

CHƯƠNG 5: CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN, SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN

VỀ MẶT KỸ THUẬT

5.1 Chọn tiết diện dây dẫn……… 22

5.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng ……… 23

5.3 Phương án I……… 24

5.3.1 Chọn tiêt diện dây dẫn……… 24

5.3.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng… 27 5.4 Phương án II……… 31

5.4.1 Chọn tiêt diện dây dẫn……… 31

5.4.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng… 32 5.5 Phương án III ……… 37

5.5.1 Chọn tiêt diện dây dẫn……… 37

5.5.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng… 38 5.6 Phương án IV……… 39

5.6.1 Chọn tiêt diện dây dẫn……… 39

5.6.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng… 41 5.7 Phương án V……… 46

5.7.1 Chọn tiêt diện dây dẫn……… 46

5.7.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng… 47 5.8 So sánh các phương án về mặt kỹ thuật……… 48

CHƯƠNG 6: SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 6.1 So sánh các phương án về mặt kinh tế……… 49

6.2 Phương án I……… 50

6.3 Phương án II……… 50

6.4 Phương án III……… 51

6.5 Phương án V……… 51

6.6 Lựa chọn phương án tối ưu……… 52

CHƯƠNG 7: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP, SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN, CÁC TRẠM PHÂN PHỐI, SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 7.1 Yêu cầu chung……… 53

7.2 Chọn số lượng và công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp của nhà máy nhiệt điện……… 53

7.2.1 Nhà máy nhiệt điện 1……… 53

7.2.2 Nhà máy nhiệt điện 2……… 53

7.3 Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp……… 54

7.4 Chọn sơ đồ nối dây trạm và sơ đồ hệ thống điện……… 55

7.4.1 Nhà máy nhiệt điện 1……… 55

7.4.2 Nhà máy nhiệt điện 2……… 56

7.5 Chọn sơ đồ nối dây các trạm phân phối và truyền tải……… 56

7.5.1 Trạm trung gian……… 56

7.5.2 Các trạm cuối……… 57

CHƯƠNG 8: VẼ SƠ ĐỒ THAY THẾ CỦA MẠNG ĐIỆN, TÍNH CHÍNH XÁC CHẾ ĐỘ VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 8.1 Chế độ phụ tải cực đại……… 59

8.1.1 Đoạn đường dây NĐ1-1……… 59

8.1.2 Đoạn đường dây NĐ1-2……… 60

8.1.3 Tính chế độ của các đường dây NĐ1-3, NĐ2-5, NĐ2-6, NĐ2-7, NĐ2-8 tiến hành tương tự………

61 8.1.4 Đoạn đường dây NĐ1-4-NĐ2……… 63

8.1.5 Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống……… 65

8.2 Chế độ tải cực tiểu……… 66

8.2.1 Đoạn đường dây NĐ1-1……… 66

8.2.2 Đoạn đường dây NĐ1-4-NĐ2……… 68

8.3 Chế độ sau sự cố……… 70

8.3.1 Sự cố ngừng một mạch trên các đường dây từ nguồn đến các phụ tải 70

8.3.1.1 Đoạn đường dây NĐ1-2……… 70

8.3.2 Sự cố ngừng một tổ máy của nhà máy nhiệt điện 1……… 72

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 9.1 Tính toán điện áp tại các các điểm nút của lưới điện trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu, sự cố……… 75

9.1.1 Chế độ phụ tải cực đại……… 75

9.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu……… 76

9.1.3 Chế độ phụ tải sau sự cố……… 77

9.2 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm……… 78

9.2.1 Chọn đầu điều chỉnh cho MBA điều chỉnh điện áp thường……… 78

9.2.2 Chọn đầu điều chỉnh cho MBA có điều áp dưới tải……… 79

9.2.3 Chọn các đầu điều chỉnh trong máy biến áp của hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điên áp thường……… 80

9.2.4 Chọn các đầu điều chỉnh trong máy biến áp của hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điên áp khác thường……… 81

CHƯƠNG 10: TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 10.1 Tổng các vốn đầu tư xây dựng mạng điện……… 83

10.2 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện……… 83

10.3 Tổn thất điện năng trong mạng điện……… 84

10.4 Tính chi phí và giá thành……… 84

10.4.1 Chi phí vận hành hàng năm ……… 84

10.4.2 Chi phí tính toán hàng năm……… 84

10.4.3 Gía thành truyền tải điện năng……… 84

PHẦN 2: KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐỘNG CỦA LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ. CHƯƠNG 11: LÝ THUYẾT CHUNG 11.1 Định nghĩa ổn định của hệ thống điện……… 87

11.2 Phương trình chuyển động tương đối……… 88 CHƯƠNG 12: LẬP SƠ ĐỒ THAY THẾ, TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP BAN

ĐẦU

12.2 Sơ đồ thay thế của hệ thống điện ở chế độ cực đại……… 91

12.2.1 Tính quy chuyến thông số hệ thống và chế độ……… 91

12.2.1.1 Tính quy chuyển thông số hệ thống……… 91

12.2.1.2 Tính quy chuyển thông số chế độ……… 93

12.3 Tính chế độ xác lập trước khi ngắn mạch……… 94

CHƯƠNG 13: KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐỘNG KHI NGẮN MẠCH HAI PHA CHẠM ĐẤT PHÍA NHIỆT ĐIỆN 1 13.1 Tính điện kháng ngắn mạchX∆……… 96

13.2 Đặc tính công suất khi ngắn mạch……… 98

13.3 Đặc tính công suất sau ngắn mạch……… 101

13.4 Tính góc cắt δcắt và thời gian cắt tcắt……… 103

13.4.1 Tính α12 và α’ 12……… 103

13.4.2 Tính δcắt bằng phương pháp diện tích……… 104

13.4.3 Tính tcắt bằng phương pháp phân đoạn liên tiếp……… 107

KẾT LUẬN CHUNG Tài liệu tham khảo……… 115 Bản vẽ

PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CÁC NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN VÀ PHỤ TẢI

- Thiết kế mạng điện là đưa ra phương án nối dây hợp lý nhất nhằm đạt yêu cầu vềmặt kinh tế và kỹ thuật, đáp ứng tốt được các nhu cầu của phụ tải và hệ thống Để đưa

ra được phương án hợp lí do đó người thiết kế cần phải có sự tổng hợp, đánh giá vềnguồn cung cấp và phụ tải tiêu thụ Trên cơ sở nắm vững được các đặc điểm củachúng như số nguồn điện, đặc điểm nguồn phát, công suất phát kinh tế, công suất phátđịnh mức, công suất phụ tải yêu cầu tính chất phụ tải, mức độ tin cậy cung cấp điện,chất lượng điện năng , để từ đó đưa ra phương thức tính toán, lựa chọn hợp lý vàphương thức vận hành của mạng điện mình thiết kế, đảm bảo sao cho mạng điện vậnhành kinh tế, an toàn tin cậy

1.1 Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải:

5

NÐ1

61 km 85 km

49 ,5 m

144 km

Hình 1.1: Sơ đồ mặt bằng của thống điện thiết kế

- Dựa vào sơ đồ mặt bằng của hệ thống điện thiết kế và sơ đồ phân bố giữa các

phụ tải và nguồn cung cấp ta xác định được khoảng cách giữa chúng như hình 1.1

1.1.2 Nguồn điện:

- Hệ thống điện được cung cấp từ 2 nhà máy nhiệt điện ngưng hơi với các thông

số sau:

1 Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi 1 có:

- Công suất thiết kế: 4.50=200 MW

- Hệ số công suất: cosϕ = 0,8

- Điện áp định mức phát: Uđm =10,5 kV

2 Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi 2 có:

- Công suất thiết kế: 4.25=100 MW

- Hệ số công suất: cosϕ= 0,8

- Điện áp định mức phát: Uđm=10,5 kV

1.1.3 Các phụ tải điện:

- Trong hệ thống điện thiết kế có 8 phụ tải Tất cả các hộ phụ tải có hệ sốcosφ=0,85 Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax=5000h Điện áp định mức củamạng điện thứ cấp của trạm biến áp bằng 10kV

- Theo đầu bài ta có hệ số công suất: cosφ=0,85 => tgφ=0,62

Kết quả giá trị công suất của phụ tải trong các chế độ cực đại và cực tiểu đượcbiểu diễn trong bảng 1.1 sau:

Bảng 1.1: Kết quả giá trị công suất của phụ tải trong các chế độ cực đại, cực tiểu

1.2 Phân tích nguồn và phụ tải:

- Nhà máy nhiệt điện chủ động về nguồn năng luợng, xây dựng gần nơi tiêu thụđiện, vốn xây dựng rẻ và xây dựng nhanh Nhược điểm tiêu tốn nhiên liệu, gây ôinhiễm môi trường, hiệu suất của các nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30÷

40%), vận hành kém linh hoạt Đồng thời công suất tự dùng của nhiệt điện thườngchiếm khoảng 6 đến 15% tùy theo loại nhà máy nhiệt điện

-Đối với nhà máy nhiệt điện, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải P70%

Pđm;khi phụ tải P < 30% Pđm các máy phát ngừng làm việc

- Công suất phát kinh tế của các nhà máy nhiệt điện thường bằng (70%90%)

Pđm

- Trong hệ thống điện thiết kế có hai nguồn cung cấp đó là: 2 nhà máy nhiệtđiện ngưng hơi, khoảng cách giữa hai nhà máy là 144km Vì vậy cần có sự liên hệgiữa 2 nhà máy điện để có thể trao đổi công suất giữa 2 nguồn cung cấp khi cần thiết,đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành

- Các phụ tải có công suất khá lớn và được bố trí xung quanh 2 nguồn cung cấp nên thuận lợi cho việc cung cấp điện của 2 nhà máy nhiệt điện.

- Khu vực xung quanh nhà máy 1 gồm các phụ tải 1;2;3;4 với khoảng cách xa nhất là 86,5km, khoảng cách gần nhất là 49,5km

- Khu vực xung quanh nhà máy 2 gồm các phụ tải 4;5;6;7;8 với khoảng cách xanhất là 84km, khoảng cách gần nhất là 54km Phụ tải 4 nằm ở khoảng giữa hai nhà máy

-Các phụ tải 2, 3, 4, 5, 6, 7 là các phụ tải loại I với chế độ điều chỉnh điện áp cho các phụ tải này là khác thường, còn các phụ tải 1, 8 là các phụ tải loại III với chế

độ điều chỉnh điện áp cho các phụ tải này là thường

-Tổng công suất của nguồn I là 200MW

- Tổng công suất của phụ tải xung quanh nguồn I là 109MW

- Tổng công suất của nguồn II là 100MW

- Tổng công suất của phụ tải xung quanh nguồn II là 106MW

- Do khoảng cách giữa các nhà máy và giữa các phụ tải tương đối lớn nên tadùng đường dây trên không để dẫn điện

- Các hộ loại I là phụ tải quan trọng nếu ngừng cấp điện có thể gây ảnh hưởng xấuđến an ninh, chính trị, xã hội, gây thiệt hại lớn về kinh tế Do vậy yêu cầu cung cấp điệnphải đảm bảo tính liên tục và ở mức độ cao nên ta phải thiết kế mỗi phụ tải được cung cấpbằng đường dây kép hoặc cung cấp theo mạch vòng kín

- Các hộ loại III là phụ tải không quan trọng nếu ngừng cấp điện không gâythiệt hại lớn nên mỗi phụ tải chỉ cung cấp bằng đường dây 1 mạch

- Đối với dây dẫn để đảm bảo độ bền cơ cũng như yêu cầu về khả năng dẫnđiện ta dùng loại dây dẫn AC để truyền tải điện

- Đối với cột thì tùy từng vị trí mà ta sử dụng cột bê tông cốt thép hay cột thépđịnh hình Với cột đỡ thì dùng cột bê tông ly tâm, các vị trí góc, vượt sông, vượt quốc

lộ thì ta dùng cột thép

- Về mặt bố trí dây dẫn trên cột để đảm bảo về kinh tế, kỹ thuật ta bố trí trêncùng một tuyến cột

CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, SƠ BỘ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ

LÀM VIỆC CỦA HAI NGUỒN ĐIỆN

2.1 Mục đích:

- Đặc điểm đặc biệt của ngành sản xuất điện là điện năng do các nhà máy điệntrong hệ thống sản xuất ra cân bằng với điện năng tiêu thụ của các phụ tải

- Cân bằng công suất trong hệ thống điện trước hết là xem xét khả năng cung cấp

và tiêu thụ điện trong hệ thống điện có cân bằng hay không Sau đó định ra phương thứcvận hành cho từng nhà máy điện trong hệ thống ở các trạng thái vận hành khi phụ tải cưcđại, cực tiểu và chế độ sự cố Dựa trên sự cân bằng công suất của từng khu vực, đặc điểm

và khả năng cung cấp của từng nguồn điện

- Trong hệ thống điện, chế độ vận hành ổn định chỉ có thể tồn tại khi có sự cânbằng công suất tác dụng và công suất phản kháng

- Cân bằng công suất tác dụng để giữ ổn định tần số trong hệ thống điện

- Cân bằng công suất phản kháng ở hệ thống điện nhằm ổn định điện áp toànmạng

- Sự mất ổn định về điện áp cũng làm ảnh hưởng đến tần số trong toàn hệ thống

và ngược lại

2.2 Cân bằng công suất:

2.2.1 Cân bằng công suất tác dụng:

-Phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại đối với

∑PF - tổng công suất tác dụng định mức của hai nhà máy nhiệt điện

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

8

pt max

1

P

∑ - tổng công suất của các phụ tải trong chế độ cực đại

∑∆P- tổng tổn thất trong mạng điện, khi tính sơ bộ có thể lấy ∑∆P = 5%∑Pmax

∑Ptd - tổng công suất tự dùng trong nhà máy điện, có thể lấy bằng 10% tổng công suất đặt trong nhà máy

∑Pdt - tổng công suất tác dụng dự trữ trong mạng

Tổng công suất tác dụng định mức của hai nhà máy:

năng dự trữ công suất tác dụng.

2.2.2 Cân bằng công suất phản kháng

- Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằnggiữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm Sự cân bằng đòi hỏikhông những chỉ đối với công suất tác dụng, mà cả đối với công suất phản kháng

- Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại sự cânbằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp trong mạng điện Nếu côngsuất 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 tiêu thụ thì điện áp trong mạng sẽgiảm Vì vậy, để đảm bảo chất lượng cần thiết của điện áp ở các hộ tiêu thụ trongmạng 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+∑Qb = m 8 pt max

1

Q

∑ + ∑∆QL + ∑∆QB - ∑∆QC + Qtd + ∑Qdt (2.2) Trong đó:

m=1 - hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải trong chế độ cực đại

∑QF - tổng công suất phản kháng định mức của 2 nhà máy nhiệt điện 1, 2

∑ - công suất phản kháng dự trữ trong mạng

Tổng công suất phản kháng do 2 nhà máy nhiệt điện phát ra bằng:

Tổng công suất phản kháng dự trữ cho mạng

2.3 Sơ bộ xác định chế độ làm việc của hai nguồn điện:

- Để đảm bảo cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống, ta huy động tổ máy

có công suất lớn hơn trong hệ thống nhận phụ tải trước để đảm bảo kinh tế cao hơn.Theo đầu bài ra ta có tổ máy nhà máy 1 có công suất lớn hơn

Giả sử nhà máy 1 phát lên lưới 85% công suất, ta có:

Công suất nhà máy 1 phát lên lưới là: Pvh1= PF1 – Ptd1 = 0,85.Pđm1 – 0,1.0,85Pđm1

Giả sử nhà máy 1 phát lên lưới 85 % công suất, ta có:

Công suất nhà máy 1 phát lên lưới là: Pvh1 = PF1 – Ptd1 = 0,85.Pđm1 – 0,1.0,85Pđm1

25 = đạt giới hạn công suất phát kinh tế của các tổ máy nhiệt điện từ (70%÷90%)Pđm

2.3.3 Chế độ sự cố

- Ta xét trường hợp sự cố hỏng 1 tổ máy nhà máy 1 trong khi phụ tải cực đại

Công suất yêu cầu của phụ tải cực đại:

-Từ các lập luận cùng với các tính toán ở trên ta có bảng tổng kết phương thức vận hành của 2 nhà máy trong các chế độ như sau:

Bảng 2.1: Phương thức vận hành của 2 nhà máy

- Chiếm 80,83% công suất đặt

Phụ tải cực tiểu - 3 tổ máy- Phát 127,5 MW

- Chiếm 85 % công suất đặt

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP VẬN HÀNH CỦA MẠNG ĐIỆN

3.1 Nguyên tắc chung:

Lựa chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện là nhiệm vụ rất quan trọng, bởi

vì trị số điện áp ảnh hương trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế -kỹ thuật của mạng điện

Để chọn được cấp điện áp hợp lý phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này

- Cấp điện áp phù hợp với tình hình lưới điện hiện tại và phù hợp với tình hìnhlưới điện quốc gia

+ Giảm tổn thất điện năng =>giảm chi phí vận hành

+ Dòng điện giảm =>tiết kiệm kiệm loại màu

+ Cách điện của đường dây và thiết bị tăng =>giá thành của đường dây

49,5 km

84 km

54 k m

3.2.1 Tính toán phân bố công suất sơ bộ

- Phân bố lại công suất cho từng đoạn đường dây không xét đến tổn thất

+ Mạng điện hình tia nên công suất truyền tải trên các lộ nối từ nguồn đến phụtải tương ứng chính là các Pi Trên lộ đường dây từ nguồn đến phụ tải 4 được tính nhưsau:

- Xét đoạn đường dây NĐ1-4-NĐ2:

PNĐ1-4 = PF1 – Ptd1 – PN – ∆PN

Trong đó:

PF1- tổng công suất phát kinh tế của NĐ1

Ptd1- công suất tác dụng của tự dùng trong nhà máy điện1

PN- tổng công suất tác dụng của các phụ tải chỉ nối với NĐ1

∆PN-tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây và máy biến áp;∆PN =5% PN

Theo kết quả tính toán trong phần 2.1, ta có: PF1 = 170MW ; Ptd1 = 17MW

Từ sơ đồ mạng điện trong phương án 1 ta có :

Như vậy:S.ND1 4− = 61,65 + j46,237 MVa >S. 4=24 + j14,87 MVA

Dòng công suất truyền tải trên đoạn đường dây NĐ2-4 bằng:

.

4 ND2

S − = S.ND1 4− -S.4= 61,65 - 24 + j(46,237 - 14,87) = 37,65 + j31,367 MVA

Do đó, NĐ2 lấy công suất tác dụng và công suất phản kháng từ NĐ1 thông qua phụ tải

4 với giá trị là: S. = 37,65 + j31,367 MVA

3.2.2 Chọn điện áp cho mạng điện thiết kế

- Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế

kỹ thuật, cũng như các đặc trưng kỹ 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 với nhau và khoảng cách từ các phụ tải đến nguồn

- Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đường dây trong mạng điện và theo chiều dài từ nguồn tới phụ tải

Có thể tính điện áp định mức của đường dây bằng công thức kinh nghiệm Still sau:

Li - khoảng cách truyền tải của đoạn đường dây thứ i ; km

Pnhi - công suất truyền tải đoạn đường dây thứ i ; MW

Ui - điện áp vận hành trên đoạn đường dây thứ i ; kV

n=1 - nếu lộ đơn, n=2 - nếu lộ kép

Điện áp trên đoạn đường dây NĐ1-4:

Từ bảng kết quả trên ta thấy điện áp vận hành của các đường dây gần với cấp điện

áp 110kV, nên ta chọn điện áp định mức cho mạng điện cần thiết kế là Uđm = 110kV

CHƯƠNG 4: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN

4.1 Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện, lựa chọn sơ bộ các phương án nối dây:

- Phương án cung cấp điện được lựa chọn có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêukinh tế-kỹ thuật của mạng điện Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lýphải thỏa mãn các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật

+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

+ Đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế

+ Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

+ An toàn cho người và thiết bị

+ Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải

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

nó Vì vậy phải đưa ra các phương án nối điện có chi phí nhỏ đồng thời đảm bảo độ tincậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuậntiện an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lại và tiếp nhận các phụtải mới

- Các phụ tải 1, 2, 3, 4 phân bố gần nhà máy nhiệt điện 1 do đó sẽ lấy điện từ nhàmáy 1 Các phụ tải 4, 5, 6, 7, 8 phân bố gần nhà máy nhiệt điện 2 nên sẽ nhận điện từnhà máy 2 Phụ tải 4 nằm vào khoảng giữa hai nhà máy

- Các hộ phụ tải loại I (2, 3, 4, 5, 6, 7) được cấp điện bằng đường dây kép hoặcmạch vòng, các hộ phụ tải loại III (1, 8) được cấp điện bằng đường dây đơn

- Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và chế độ vận hành linh hoạt giữa hai nhàmáy nhiệt điện ta sẽ sử dụng một đường dây liên lạc giữa chúng thông qua phụ tải 4.Đường dây liên lạc này sử dụng mạch kép.

- Khi dự kiến các phương án nối dây phải dựa trên các ưu khuyết điểm của một số

sơ đồ mạng điện cũng như phạm vị sử dụng của chúng:

* Mạng điện hình tia:

- Ưu điểm:

+ Có khả năng sử dụng các thiết bị đơn giản, rẻ tiền và các thiết bị bảo vệ

rơle đơn giản

+ Thuận tiện khi phát triển và thiết kế cải tạo các mạng điện hiện có

- Nhược điểm:

+ Độ tin cậy cung cấp điện thấp

* Mang điện liên thông:

Hình 4.1a: Sơ đồ mạng điện phương án I

Hình 4.1b: Sơ đồ mạng điện phương án II

49,5 km

84 km

54 k m

99 k m

Hình 4.1c: Sơ đồ mạng điện phương án III Phương án IV:

84 km

54 k m

84 km

54 k m

99 k m

Hình 4.1e: Sơ đồ mạng điện phương án V

CHƯƠNG 5: CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN, SO SÁNH CÁC PHƯƠNG

ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT

5.1 Chọn tiết diện dây dẫn:

- Chọn tiết điện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế:

+ Tiết diện dây dẫn ảnh hưởng nhiều đến vốn đầu tư xây dựng đường dây và chi phí vận hành của đường dây.Tăng tiết diện dẫn đến tăng chi phí xây dựng

và vận hành đường dây nhưng làm giảm tổn thất điện năng và chi phí về tổn thất điện năng Vì vậy cần phải chọn tiết diện dây dẫn như thế nào để hàm chi phí tính toán có giá trị nhỏ nhất Nhưng chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp cực tiểu hàm chi phí tính toán hàng năm tương đối phức tạp Do đó trong thực tế người ta thường dùng phương pháp đơn giản hơn để xác định tiết diện dây dẫn Đó là phương pháp chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện

+ Các mạng điện 110kV được thực hiện chủ yếu bằng các 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

đi qua Đối với đường dây 110kV khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn các pha bằng 5m (Dtb =5m)

+ Dòng điện cực đại chạy trên mỗi đoạn đường dây trong chế độ phụ tảicực đại được tính theo công thức:

n- số đường dây trên một lộ

Uđm- điện áp định mức của mạng ; U = 110kV

Tiết diện kinh tế được tính theo công thức:

max lv tt

I - dòng điện qua dây dẫn ở chế dộ cực đại; A

jkt - mật độ dòng điện kinh tế, ứng thời gian sử dụng công suất cực đại

Tmax=5000h và dây AC tra tài liệu ta có jkt=1,1A/mm2.[TK1]

- Kiểm tra điều kiện vầng quang và phát nóng:

+ Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức trên tiến hành chọn tiết diện tiêu chuẩn và kiểm tra các điều kiện về tổn thất vầng quang, độ bền cơ của đườngdây và phát nóng dây dẫn trong các chế độ làm việc bình thuờng, sự cố

+ Đối với đường dây 110kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diên F 70mm2 [TK1]

+ Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện 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 cấc chế độ sự

cố cần phải có điều kiện sau: Icb ≤ k1.k2.Icp

Trong đó:

Icb - dòng điện cưỡng bức chạy trên đường dây ; A

Ở chế độ làm việc bình thường: Icb = max

lv

I , chế độ sự cố: Icb = max

sc

I

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

k1 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ; k1= xq

ch

7070

k2 - hiệu chỉnh theo hiệu ứng gần; k2=1

5.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng:

-Chất lượng 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 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 vấn đề duytrì tần số Vì vậy chỉ tiêu chất lượng điện năng là tổn thất điện áp

Do đó khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh giá chất lượng điện năng

theo các giá trị tổn thất điện áp

Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn cần xác định các thông số đơn vị của đường dây là r

Trong đó:

n - là số lộ đường dây, n =1- nếu lộ đơn, n =2 - nếu lộ kép

Tổn thất điện áp trên các lộ đường dây được tính như sau:

Pimax- công suất tác dụng chạy trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại; (MW)

Qimax- công suất phản kháng chạy trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại;(kVAr)

Ri , Xi- điện trở và điện kháng của đường dây thứ i; (Ω)

Phải thỏa mãn điều kiện:

- Lúc bình thường:

- Lúc sự cố:

Với hộ tiêu thụ dùng máy biến áp có điều chỉnh điện áp dưới tải thì xét theo điều kiệnsau:

imax i

Trong đó:

∆Pimax- tổn thất công suất tác dụng trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại

τi - thời gian tổn thất công suất cực đại

τi = (0,124+Tmax.10-4)2.8760 ;(h) (5.12)Trong đó:

Tmax - thời gian sử dụng công suất cực đại trong năm; Tmax=5000(h)

Áp dụng các công thức trên tính toán cụ thể cho các phương án:

5.3 Phương án I:

49,5 km

84 km

54 k m

5.3.1 Chọn tiết diện dây dẫn

Phân bố lại công suất cho từng đoạn đường dây không xét đến tổn thất

- Mạng điện hình tia nên công suất truyền tải trên các lộ nối từ nguồn đến phụtải tương ứng chính là các Pi Trên lộ từ nguồn đến phụ tải 4 sẽ được tính như sau:

+ Xét đoạn liên lạc NĐ1-4-NĐ2:

PNĐ1-4 = PF1 – Ptd1 – PN – ∆PN

Trong đó:

PF1- tổng công suất phát kinh tế của NĐ1

Ptd1- công suất tác dụng của tự dùng trong nhà máy điện1

PN- tổng công suất tác dụng của các phụ tải chỉ nối với NĐ1

∆PN-tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây và máy biến áp;∆PN =5% PN

Theo kết quả tính toán trong phần 2.1 ta có: PF1 = 170 (MW) ; Ptd1 = 17 (MW)

Từ sơ đồ mạng điện trong phương án 1 ta có:

Như vậy: S.ND1 4− = 61,65 + j46,237 (MVA)>S. 4=24 + j14,87 (MVA)

Dòng công suất truyền tải trên đoạn đường dây NĐ2-4 bằng:

.

4 ND2

S − = S.ND1 4− -S.4= 61,65 - 24 + j(46,237 - 14,87) = 37,65 + j31,367 (MVA)

Do đó, NĐ2 lấy công suất tác dụng và công suất phản kháng từ NĐ1 thông qua phụ tải

4 với giá trị là: S. = 37,65 + j31,367 (MVA)

- Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ1-1

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Do là đường dây đơn nên dòng điện lớn nhất chạy trên đường dây dẫn khi phụ tải cựcđại là: max

lv1 1

I − = 135,835 (A)

Dây AC-120 đặt ngoài trời có Icp= 380(A)

Ta thấy: = 135,835 (A) < k1.k2.Icp = 1.0,88.380=334,4 (A)

Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo yêu cầu

- Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ1-2

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Khi bình thường với phụ tải max ta có: =123,498 (A)

Dây AC-120 đặt ngoài trời có Icp =380 (A)

Ta thấy: =123,498 (A) < k1.k2.Icp = 0,88.1.380=334,4(A)

Sự cố nặng nề nhất là đứt một mạch khi đó dòng điện lớn nhất chạy trên dây dẫn là:

= 2 = 2.123,498 =246,996 (A)

Ta thấy: =246,996 (A) < k1.k2.Icp = 334,4 (A)

Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo yêu cầu

- Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây liên kết NĐ1-4-NĐ2

+ Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ1-4

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

Chọn dây dẫn AC-240.

+ Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây NĐ2-4:

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

*Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Đường dây liên kết NĐ1-4-NĐ2 sự cố có thể xảy ra trong 2 trường hợp sau:

- Ngừng một mạch đường dây

- Ngừng một tổ máy phát điện

*Xét sự cố cho đường dây NĐ1-4:

- Khi ngừng một mạch của đường dây thì dòng điện chạy trên mạch còn lạibằng:

max

sc1 4

I − = 2.Ilv1 4max− = 2.202,236 = 404,472 (A)

Dây AC-240 đặt ngoài trời có Icp = 605 (A)

Như vậy: Imaxsc1 4− = 404,472 A < k1.k2.Icp = 1.0,88.605= 532,4 (A)

- Khi ngừng một tổ máy phát điện thì 3 máy phát còn lại sẽ phát 100% côngsuất Do đó tổng công suất phát của NĐ1 bằng: PF=3.50 =150 (MW)

Công suất tự dùng trong nhà máy bằng: Ptd = 0,1.150 = 15 (MW)

Công suất chạy trên đường dây bằng: PNĐ-7 = PF – Ptd – PN - ∆PN

43,65 32,737

2 3.110

Như vậy: IND1 4sc− = 143,19 A < k1.k2.Icp =1.0,88.605=532,4 (A)

Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo yêu cầu

*Xét sự cố cho đường dây NĐ2-4

+ Khi ngừng một mạch đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại có giá trị bằng:

max sc2 4

Dây AC-240 đặt ngoài trời có Icp = 605 (A)

Như vậy: Isc 2 4max− = 257,062 A < k1.k2.Icp = 1.0,88.605 = 532,4 (A)

+ Trường hợp ngừng một tổ máy phát, dòng điện chạy trên đường dây bằng:

3 ND2 4sc

19,65 17,867

2 3.110

Như vậy: IND2 4sc− = 69,698 A < k1.k2.Icp = 1.0,88.605= 532,4 (A)

Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo yêu cầu

- Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại kết quả chọn tiết diện dây dẫn của cácđường dây trong phương án I biểu diễn bảng 5.3a:

Bảng 5.3a: Kết quả tính toán chọn tiết diện dây dẫn phương án I

Đường

dây

imax

S(MVA)

NĐ2-6 18 + j11,16 55,58 50,527 AC-70 111,16 233,2NĐ2-7 36 + j22,31 111,146 101,042 AC-120 222,292 334,4

5.3.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng:

- Tính toán thông số của các đường dây:

- Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại chúng ta nhận được các thông số như

biểu diễn trong bảng 5.3b:

Bảng 5.3b: Thông số các đoạn đường dây của phương án I

NĐ2-7 54 AC-120 0,27 0,423 2,69 7,29 11,421 1,453NĐ2-8 68 AC-120 0,27 0,423 2,69 18,36 28,764 0,915

- Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng:

+ Xét đường dây NĐ1-1:

AC-12049,5km

Tổn thất điện áp phần trăm trên đoạn đường dây NĐ1-1 là:

Khi sự cố đứt một đường dây: ∆U1 2sc− % 2 U= ∆ 1 2bt− % 2.7, 62% 15, 24%= =

Vậy tổn thất điện năng trên đường dây NĐ1-2 trong một năm là:

∆A=∆P.τ = 1,955.3410,934= 6668,374 (MWh)

Tính toán tương tự các đường dây còn lại.Kết quả tính toán được ghi trong bảng 5.3c:

Bảng 5.3.c: Tổn thất công suất, điện áp, điện năng của các lộ đường dây

Công suất trên đường dây NĐ1- 4 là: S.ND1 4sc− =43,65 j32,737(MVA)+

Công suất trên đường dây NĐ2- 4 là: S.ND2 4sc− =19,65 j17,867(MVA)+

Khi đó tổn thất điện áp khi sự cố hỏng một máy phát là :

∆Ubtmax% =∆UbtNĐ21-4%=6,923%

∆Uscmax% = ∆UscNĐ1-2 %= 15,24%

5.4

Phương án II:

86 ,5 k

5.4.1 Chọn tiết diện dây dẫn:

Từ sơ đồ phương án II, ta tính được công suất truyền tải trên các đường dây như sau:

- Các đường dây: NĐ1-2, NĐ2-7, NĐ2-8 có dạng hình tia và hai nhánh liên lạcNĐ1-4, NĐ2-4 có công suất đã được tính ở phương án I

- Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ1-3-1.

+ Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ1-3

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Khi bình thường với phụ tải max ta có: = 145,098 (A)

Dây AC-150 đặt ngoài trời có Icp =445 (A)

Ta thấy: =145,098 (A) < k1.k2.Icp = 0,88.1.445=391,6 (A)

Sự cố nặng nề nhất là đứt một mạch khi đó dòng điện lớn nhất chạy trên dây dẫn là:

= 2.= 2.145,098 = 290,196 (A)

Ta thấy: =290,196 (A) < k1.k2.Icp = 391,6 (A)

Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo yêu cầu

+ Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây 3-1

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Do là đường dây đơn nên dòng điện lớn nhất chạy trên đường dây dẫn khi phụ tải cựcđại là: max

lv3 1

I − = 135,835 (A).

Dây AC-120 đặt ngoài trời có Icp = 380(A)

Ta thấy: = 135,835 (A ) < k1.k2.Icp = 1.0,88.380= 334,4 (A)

Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo yêu cầu

- Tính toán tương tự như phương án I kết quả chọn tiết diện dây dẫn của các đườngdây trong phương án II biểu diễn bảng 5.4a:

Bảng 5.4a: Kết quả tính toán chọn tiết diện dây dẫn phương án II

Đường

dây

imax

S(MVA)

NĐ2-7 36 + j22,31 111,146 101,042 AC-120 222,292 334,4

5.4.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng:

- Kết quả tính toán các thông số của tất cả các đường dây trong mạng điện của phương

án II được ghi trong bảng 5.4b:

Bảng 5.4b: Thông số các đoạn đường dây của phương án II

X(Ω)

B

2 .10

-4

(S)NĐ1-3 86,5 AC-150 0,21 0,416 2,74 9,082 17,992 2,373-1 64,5 AC-120 0,27 0,423 2,69 17,415 27,283 0,867NĐ1-2 84 AC-120 0,27 0,423 2,69 11,34 17,766 2,259NĐ1-4 61 AC-240 0,131 0,401 2,85 3,996 12,231 1,739NĐ2-4 85 AC-240 0,131 0,401 2,85 5,568 17,043 2,423NĐ2-5 68 AC-150 0,21 0,416 2,74 7,14 14,144 1,863

NĐ2-7 54 AC-120 0,27 0,423 2,69 7,29 11,421 1,453NĐ2-8 68 AC-120 0,27 0,423 2,69 18,36 28,764 0,915

- Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng:

+ Xét đường dây NĐ1-3-1:

AC-150 86,5km

S 3 =25+j15,49

S 1 =22+j13,63

1 64,5km AC-120

=> ∆UNĐ1-3-1sc%=∆UNĐ1-3sc% + ∆U3-1bt% =18,596%+6,463%=25,059%

Vậy tổn thất điện năng trên đường dây NĐ1-3-1 trong một năm là:

∆A=∆P.τ = (0,924+2,216).3410,934=10710,333 (MWh)

+ Xét đường dây NĐ2-5-6:

AC-150 68km

S 5 =30+j18,59

S 6 =18+j11,16

AC-70 60km

2 2 ''2 '' 2

2 dm

' ' ' ' 5sc 2 5 5sc 2 5

=> ∆UNĐ2-5-6sc% = ∆UNĐ2-5sc% + ∆U5-6bt% = 13,689% + 3,121% = 16,81 %

Vậy tổn thất điện năng trên đường dây NĐ2-5-6 trong một năm là:

∆A=∆P.τ = (0,458+1,731).3410,933=7466,532 (MWh)

Tính toán tương tự các đường dây còn lại.Kết quả tính toán được ghi trong bảng 5.4c:

Bảng 5.4c: Tổn thất công suất, điện áp, điện năng của các lộ đường dây

∆Ubtmax% = ∆UNĐ1-3-1bt% =14,687%

∆Uscmax% = ∆UNĐ1-3-1sc% =25,059%

5.5 Phương án III:

49,5 km

84 km

54 k m

99 k m

.

.

5.5.1 Chọn tiết diện dây dẫn

Từ sơ đồ phương án III, ta tính được công suất truyền tải trên các đường dây như sau:Các đường dây: NĐ1-1, NĐ1-2, NĐ1-3, có dạng hình tia và hai nhánh liên lạcNĐ1-4, NĐ2-4 có công suất đã được tính ở phương án I

S(MVA)

- Tính toán thông số của các đường dây:

Kết quả tính toán các thông số của tất cả các đường dây trong mạng điện củaphương án III được ghi trong bảng 5.5b:

Bảng 5.5b: Thông số các đoạn đường dây của phương án III

Đường

dây

L(km)

NĐ2-7 54 AC-150 0,21 0,416 2,74 5,67 11,232 1,4797-8 99 AC-120 0,27 0,423 2,69 26,73 41,877 1,331

- Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng:

Tính toán tương tự các đường dây còn lại.Kết quả tính toán được ghi trong bảng 5.5c:

Bảng 5.5c: Tổn thất công suất, điện áp, điện năng của các lộ đường dây

∆Ubtmax% = ∆UNĐ2-7-8bt% =15,078%

∆Uscmax% = ∆UNĐ2-7-8sc% =22,249%

5.6 Phương án IV:

84 km

54 k m

5.6.1 Chọn tiết diện dây dẫn

Từ sơ đồ phương án IV, ta tính được công suất truyền tải trên các đường dây như sau:

- Các đường dây: NĐ1-2, NĐ2-7, NĐ2-8, có dạng hình tia và hai nhánh liên lạcNĐ1-4, NĐ2-4 có công suất đã được tính ở phương án I

S = 22 + 25 + j(13,63 + 15,49)= 47 + j29,12(MVA)

.

3 1

S− =S.1= 22 + j13,63 (MVA)

- Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ2-5.

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Khi bình thường với phụ tải max ta có: = 169,866 A

Dây AC-150 đặt ngoài trời có Icp =445 A

Ta thấy: =169,866 (A) < k1.k2.Icp = 0,88.1.445=391,6 (A)

Sự cố nặng nề nhất là khi đứt 1 đường dây NĐ2-6:

Ta thấy: = 296,4 k1.k2.Icp = 391,6 A => đạt yêu cầu

Vậy ta chọn dây AC- 150

- Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ2-6.

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Khi bình thường với phụ tải max ta có: = 126,534 A

Dây AC-120 đặt ngoài trời có Icp =380 A

Ta thấy: =126,534 (A) < k1.k2.Icp = 0,88.1.380=334,4 (A)

Sự cố nặng nề nhất là khi đứt 1 đường dây NĐ2-5:

Ta thấy: =296,4A< k1.k2.Icp=334,4 A => đạt yêu cầu

Vậy ta chọn dây AC- 120

- Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây 6-5.

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Khi bình thường với phụ tải max ta có: = 15,374 A

Dây AC-70 đặt ngoài trời có Icp =265A

Ta thấy : =15,374 (A) < k1.k2.Icp = 0,88.1.265=233,2 (A)

Sự cố nặng nề nhất là khi đứt đường dây NĐ2-5: