• Tính dòng công suất từ NĐ chạy vào đường dây 4: Công suất truyền vào thanh góp hạ áp của trạm tăng áp của nhà máy bằng: Ta có tổn thất công suất trong trạm tăng áp bằng: Công suất truy
Trang 1[Type the document title]
CHƯƠNG 6
TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN
Trong phần này ta phải xác định chính xác các trạng thái vận hành điển hình của mạng điện, cụ thể là phải xác định chính xác tình trạng phân bố công suất trên các đoạn đường dây của mạng điện trong ba trạng thái: phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu và chế
độ sự cố Ta phải vẽ sơ đồ thay thế của mạng điện và trên đó lần lượt tính từ phụ tải ngược lên đầu nguồn điện.
Khi xác định các dòng công suất và các tổn thất công suất, ta lấy điện áp ở tất cả các nút trong mạng điện bằng điện áp định mức U i = U đm = 110kV.
6.1 Chế độ phụ tải cực đại
6.1.1 Sơ đồ nguyên lý,thay thế của mạng điện,tính toán dòng công suất
S=30+j14,5260,83km
NÐ
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 1
Trang 2[Type the document title]
▪ Đối với đường dây:
▪ Đối với máy biến áp:
Tổn thất công suất trên dây quấn máy biến áp:
Công suất trước tổng trở MBA bằng:
Công suất điện dung ở cuối đường dây bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của MBA 5 có giá trị:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây bằng:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 2
Trang 3[Type the document title]
Dòng công suất trước tổng trở đường dây bằng:
Công suất điện dung đầu đường dây bằng:
Công suất từ nhà máy điện truyền vào đường dây có giá trị:
b Các đường dây NĐ-6, NĐ-7, NĐ-8, NĐ-9, HT-1, HT-3, 3-2:
Tính toán tương tự cho các phụ tải 1,2,3,6,7,8,9 ta được kết quả sau
Bảng 6-1: Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế
NĐ–6 27+j13,07 2 8,25+j10,725 132,5 0,07+j0,48 0,935+j21,75NĐ–7 30+j14,52 2 11,898+j15,467 191,09 0,084+j0,56
NĐ-8 22+j10,65 2 9,759+j9,33 109,47 0,058+j0,4 1,27+j27,95NĐ–9 32+j15,49 2 9,9+j12,87 159 0,084+j0,56
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 3
Trang 4[Type the document title]
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 4
Trang 5[Type the document title]
Bảng 6-2 Dòng công suất và tổn thất công suất trên các phần tử
Lộ
HT-1
0,13+j3,19 30,12+j17,71
j1,04
5 30,172+j16,945 1,023+j2,462 31,195+j19,407 31,195+j18,362HT-3 0,05+j1,14 20,05+j10,87 j1,69 45,78+j21,505 1,132+j2,243 46,912+j23,748 46,912+j22,0583-2
0,07+j1,62 27,07+j14,69
j1,60
3 27,14+j13,567 0,627+j0,816 27,767+j14,383 27,767+j11,78NĐ-7
0,066+j1,597 30,066+j16,117
j2,31
2 30,15+j14,365 1,097+j1,426 31,247+j15,791 31,247+j13,479NĐ-8
0,06+j1,38 22,06+j12,03
j1,32
6 22,118+j11,104 0,494+j0,472 22,612+j11,576 22,612+j10,25NĐ-9
Trang 6S''' H-4
S b4
S 0 S' b4
Z b4
S 4Hình 6-2: Sơ đồ nguyên lý và thay thế của đoạn NĐ-4-HT
Ta có các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
▪ Đối với đường dây:
▪ Đối với máy biến áp:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 6
Trang 7
• Tính dòng công suất từ NĐ chạy vào đường dây 4:
Công suất truyền vào thanh góp hạ áp của trạm tăng áp của nhà máy bằng:
Ta có tổn thất công suất trong trạm tăng áp bằng:
Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm tăng áp bằng:
Ta có tổng công suất các phụ tải lấy từ thanh góp cao áp của NĐ bằng:Như vậy công suất truyền vào đường dây NĐ-4 có giá trị:
Công suất điện dung đầu và cuối đường dây NĐ-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây có giá trị:
Tổn thất công suất trên đường dây NĐ-4 bằng:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Công suất chạy vào nút 4 bằng:
● Tính dòng công suất chạy vào cuộn dây cao áp trạm 4
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp là:
Dòng công suất trước tổng trở máy biến áp là:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 7
Trang 8
Dòng công suất đi vào cuộn cao của máy biến áp là:
● Tính dòng công suất chạy từ HT vào nút 4
Dòng công suất từ HT đi vào nút phụ tải 4:
Công suất điện dung đầu và cuối dường dây HT-4 là:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây là
Tổn thất công suất trên đường dây HT-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây là:
Công suất từ HT truyền vào đường dây HT-4 là:
6.1.3 Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống:
Do hệ thống là nút cân bằng công suất nên ta chỉ cần cân bằng tại nút hệthống Từ bảng 6.2 và kết quả tính ở mục 6.1.2, ta tính được công suất yêu cầutrên thanh góp 110 kV của nút hệ thống là:
Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, các nguồn điệnphải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu Vì vậy tổng công suất tác dụng củanhà máy và hệ thống phải bằng:
Khi đó tổng công suất phản kháng của hệ thống có thể cung cấp có giá trị:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 8
Trang 9
Như vậy:
Từ kết quả ta nhận thấy rằng công suất phản kháng do các nguồn cung cấplớn hơn công suất phản kháng yêu cầu Vì vậy, ta không cần bù công suất phảnkháng trong chế độ cực đại
6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu:
6.2.1 Tính toán dòng công suất:
Ta tính toán tương tự như trong chế độ cực đại ta có bảng kết quả sau:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 9
Trang 10NĐ–6 18,9+j9,15 2 8,25+j10,725 132,5 0,07+j0,48 0,935+j21,75NĐ–7 21+j10,16 2 11,898+j15,467 191,09 0,084+j0,56
NĐ-8 15,4+j7,45 2 9,759+j9,33 109,47 0,058+j0,4 1,27+j27,95NĐ–9 22,4+j10,84 2 9,9+j12,87 159 0,084+j0,56
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 10
Trang 11Bảng 6-2 Dòng công suất và tổn thất công suất trên các phần tử
Trang 12
-Đối với đường dây NĐ-4-HT
Ta có các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
▪ Đối với đường dây:
▪ Đối với máy biến áp:
• Tính dòng công suất từ NĐ chạy vào đường dây 4:
Công suất truyền vào thanh góp hạ áp của trạm tăng áp của nhà máybằng:
Ta có tổn thất công suất trong trạm tăng áp bằng:
Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm tăng áp bằng:
Ta có tổng công suất các phụ tải lấy từ thanh góp cao áp của NĐ bằng:
Như vậy công suất truyền vào đường dây NĐ-4 có giá trị:
Công suất điện dung đầu và cuối đường dây NĐ-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây có giá trị:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 12
Trang 13
Tổn thất công suất trên đường dây NĐ-4 bằng:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Công suất chạy vào nút 4 bằng:
● Tính dòng công suất chạy vào cuộn dây cao áp trạm 4
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp là:
Dòng công suất trước tổng trở máy biến áp là:
Dòng công suất đi vào cuộn cao của máy biến áp là:
● Tính dòng công suất chạy từ HT vào nút 4
Dòng công suất từ HT đi vào nút phụ tải 4:
Công suất điện dung đầu và cuối dường dây HT-4 là:Dòng công suất sau tổng trở đường dây là
Tổn thất công suất trên đường dây HT-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây là:
Công suất từ HT truyền vào đường dây HT-4 là:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 13
Trang 14
6.2.2 Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống:
Do hệ thống là nút cân bằng công suất nên ta chỉ cần cân bằng tại nút hệthống Từ bảng 6.4 và kết quả tính ở mục 6.2.2, ta tính được công suất yêucầu trên thanh góp 110 kV của nút hệ thống là:
Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, các nguồn điệnphải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu Vì vậy tổng công suất tác dụng củanhà máy và hệ thống phải bằng:
Khi đó tổng công suất phản kháng của hệ thống có thể cung cấp có giá trị:
Như vậy:
Từ kết quả ta nhận thấy rằng công suất phản kháng do các nguồn cung cấplớn hơn công suất phản kháng yêu cầu Vì vậy, ta không cần bù công suấtphản kháng trong chế độ cực tiểu
6.3 Chế độ sự cố
Sự cố trong mạng điện thiết kế có thể xảy ra khi ngừng một tổ máy phát,ngừng một mạch trên đường dây hai mạch liên kết hai nhà máy với nhau,ngừng một mạch trên các đường dây hai mạch nối từ nguồn cung cấp đếncác phụ tải Khi xét sự cố chúng ta không giả thiết sự cố xếp chồng
6.3.1 Sự cố ngừng một mạch trên đường dây từ nguồn đến phụ tải
Trước khi xảy ra đứt dây hệ thống điện hoạt động ở chết độ phụ tải cực đại.Khi xảy ra đứt dây tổng trở của đoạn đường dây tăng lên gấp đôi, dung dẫncủa đường dây giảm đi một nửa
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 14
Trang 16
Bảng 6-5: Dòng công suất và tổn thất công suất trên các phần tử
LMVA
M V A M
M V A
M V A
M V A
M V A
H
0,05+j1,14
20,05+j10,87j
45,781+j22,4
2,3+j4,554
48,081+j26,954
48,081+j26,109
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 16
Trang 17
3
0,06+j1,387
25,06+j13,487j
25,13+j13,339
1,109+j1,06
26,239+j14,339
26,239+j13,771
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 17
Trang 18
T
0,11+j1,527
3,409+j5,614
74,32+j39,88N0
,066+j1,5
30,066+j16
j 30,15+j15,
1,92+j2,49
32,07+j18,
32,07+j17,
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 18
Trang 19
97
,117
702
192
217
N
0,07+j1,62
27,07+j14,69j
27,14+j14,37
1,286+j1,67
28,426+j16,04
28,426+j15,24N0
,066
30,06
j 30,15
2,26+
32,41
32,41
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 19
Trang 20
+j1,597
6+j16,117
+j15,521
j2,94
+j18,461
+j17,305N0
,06+j1,38
22,06+j12,03
j 22,118+j11,76
1,012+j0,968
23,13+j12,735
23,13+j12,072
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 20
Trang 21
7
N
0,075+j1,816
32,075+j17,306j
32,915+j16,94
2,242+j2,915
35,157+j19,855
35,157+j18,929T0
,337+j
8,72+j1
151,193
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 21
Trang 22
8,01
0,983
+j80,763
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 22
Trang 23
Đối với đường dây HT-4-NĐ
-Xét sự cố đứt 1 mạch đường dây HT-4
Ta có các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
▪ Đối với đường dây:
▪ Đối với máy biến áp:
• Tính dòng công suất từ NĐ chạy vào đường dây 4:
Công suất truyền vào thanh góp hạ áp của trạm tăng áp của nhà máybằng:
Ta có tổn thất công suất trong trạm tăng áp bằng:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 23
Trang 24
Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm tăng áp bằng:
Ta có tổng công suất các phụ tải lấy từ thanh góp cao áp của NĐ bằng:
Như vậy công suất truyền vào đường dây NĐ-4 có giá trị:
Công suất điện dung đầu và cuối đường dây NĐ-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây có giá trị:
Tổn thất công suất trên đường dây NĐ-4 bằng:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Công suất chạy vào nút 4 bằng:
● Tính dòng công suất chạy vào cuộn dây cao áp trạm 4
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp là:
Dòng công suất trước tổng trở máy biến áp là:
Dòng công suất đi vào cuộn cao của máy biến áp là:
● Tính dòng công suất chạy từ HT vào nút 4
Dòng công suất từ HT đi vào nút phụ tải 4:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 24
Trang 25
Công suất điện dung đầu và cuối dường dây HT-4 là:Dòng công suất sau tổng trở đường dây là
Tổn thất công suất trên đường dây HT-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây là:
Công suất từ HT truyền vào đường dây HT-4 là:
-Xét sự cố đứt 1 mạch đường dây NĐ-4
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 25
Trang 26
Ta có các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
▪ Đối với đường dây:
▪ Đối với máy biến áp:
• Tính dòng công suất từ NĐ chạy vào đường dây 4:
Công suất truyền vào thanh góp hạ áp của trạm tăng áp của nhà máybằng:
Ta có tổn thất công suất trong trạm tăng áp bằng:
Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm tăng áp bằng:
Ta có tổng công suất các phụ tải lấy từ thanh góp cao áp của NĐ bằng:Như vậy công suất truyền vào đường dây NĐ-4 có giá trị:
Công suất điện dung đầu và cuối đường dây NĐ-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây có giá trị:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 26
Trang 27
Tổn thất công suất trên đường dây NĐ-4 bằng:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Công suất chạy vào nút 4 bằng:
● Tính dòng công suất chạy vào cuộn dây cao áp trạm 4
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp là:
Dòng công suất trước tổng trở máy biến áp là:
Dòng công suất đi vào cuộn cao của máy biến áp là:
● Tính dòng công suất chạy từ HT vào nút 4
Dòng công suất từ HT đi vào nút phụ tải 4:
Công suất điện dung đầu và cuối dường dây HT-4 là:Dòng công suất sau tổng trở đường dây là
Tổn thất công suất trên đường dây HT-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây là:
Công suất từ HT truyền vào đường dây HT-4 là:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 27
Trang 28
6.3.2 Sự cố ngừng một tổ máy phát
Ta có các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
▪ Đối với đường dây:
▪ Đối với máy biến áp:
• Tính dòng công suất từ NĐ chạy vào đường dây 4:
Công suất truyền vào thanh góp hạ áp của trạm tăng áp của nhà máy bằng:
Ta có tổn thất công suất trong trạm tăng áp bằng:
Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm tăng áp bằng:
Ta có tổng công suất các phụ tải lấy từ thanh góp cao áp của NĐ bằng:
Như vậy công suất truyền vào đường dây NĐ-4 có giá trị:
Như vậy có nghĩa là thanh góp cao áp của NĐ sẽ nhận công suất về từ HT
Ta có sơ đồ thay thế cho chế độ này:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 28
Trang 29Công suất điện dung đầu và cuối đường dây NĐ-4 là:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Tổn thất công suất trên đường dây 4-NĐ bằng:
Công suất trước tổng trở đường dây có giá trị:
Công suất lấy từ nút 4 bằng:
● Tính dòng công suất chạy vào cuộn dây cao áp trạm 4
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp là:
Dòng công suất trước tổng trở máy biến áp là:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 29
Trang 30
Dòng công suất đi vào cuộn cao của máy biến áp là:
● Tính dòng công suất chạy từ HT vào nút 4
Dòng công suất từ HT đi vào nút phụ tải 4:
Công suất điện dung đầu và cuối dường dây HT-4 là:Dòng công suất sau tổng trở đường dây là
Tổn thất công suất trên đường dây HT-4 là:
Công suất trước tổng trở đường dây là:
Công suất từ HT truyền vào đường dây HT-4 là:
SV:Vũ Mạnh Tuấn – Đ6H1 Trang 30