THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110 KV

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Cân bằng công suất trong hệ thống điện nhằm xét khả năng cung cấp của các nguồn cho phụ tải thông qua mạng điện. Số liệu ban đầu: Phụ tải 1 2 3 4 P max (MW) 20 MW 25 MW 23 MW 17 MW Pmim (MW) = 40% Pmax 8 MW 10 MW 9.2 MW 6.8 MW Cosφ 0.8 0.85 0.83 0.81 T max (giờnăm) 530

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ -* -

ĐỒ ÁN 1 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110 KV

GVHD: Th.s ĐẶNG TUẤN KHANH

Sinh viên: NGUYỄN TRI KHÁNH

MSSV: 41201645

CHƯƠNG I:

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Cân bằng công suất trong hệ thống điện nhằm xét khả năng cung cấp của các nguồn cho phụ tải thông qua mạng điện

Số liệu ban đầu:

I CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG:

Cân bằng công suất tác dụng cần thiết để giữ tần số trong hệ thống

Chúng ta biểu diễn cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống điện như sau:

P pt: tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ

m: hệ số đồng thời (giả thiết chọn 0,8)

P md : tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp

P td : tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện

P dt: tổng công suất dự trữ

Do trong thiết kế giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu công suất tác dụng và chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng của nhà máy điện nên khi tính cân bằng công suất tác dụng được tính như sau:

P F m P pt P md Với:

II CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG:

Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống điện Chúng ta biểu diễn cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống điện như sau:

Q L: tổng tổn thất công suất phản kháng trên các đoạn đường dây của mạng điện

Q C : công suất phản kháng do điện dung đường dây cao áp sinh ra

Q td : tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống điện

Q td P td tgtd

Q dt: tổng công phản kháng dự trữ của hệ thống điện Q dt (510%)Q pt

Trong thiết kế môn học, chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của nhà máy điện có thể không cần tính Q td và Q dt

Vậy: Q bu mQ pt Q BQ F 0,8 58, 26 12,37 55,59x   3,39 (MVAr)

Vì Q td >0 nên hệ thống cần đặt thêm thiết bị bù để cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống.

Để nâng cao hệ số cos𝜑 cho các phụ tải ta tiến hành phân bố dung lượng bù 𝑄𝑏𝑢∑ cho các phụ tải thứ i theo công thức như sau:

)

i i i

bi P tg tg

Bù cho phụ tải 4: Qbù 4=1,59(MVAr)

)81

,0cos

L

(MVAr)

Q -𝑄𝑏(MVAr)

CHƯƠNG II

DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT

I LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN:

1 Chọn điện áp tải điện:

Khoảng cách từ nguồn đến các phụ tải:

U4,34 0,016 (kV)

Trong đó: -P: công suất truyền tải, (kW) - l: khoảng cách truyền tải, (km)

1 1

1 4,34 l 0,016P

U   =4,34 53,850,016x20000=83,915 (kV)

Tương tự, ta tính được:

52,91

2 

U (kV); U3 86,58(kV); U4 77,88(kV)

Vậy: Chọn cấp điện áp gần nhất là: Uđm=110 (kV)

52,516317

232520

490017520023520025530020

Ta sử dụng loại dây nhôm trần lõi thép (AC) và tra bảng 2.3 trang 18 sách Hướng dẫn

Đồ án môn học điện 1, ta chọn mật độ dòng kinh tế là: j kt  1 , 0(A/mm2)

2 Các phương án đi dây:

2.1 Khụ vực I: gồm các phương án 1,2,3,4

II CHỌN TIẾT DIỆN DÂY:

l2

=4 4,7

2 2 2 12

1

1

)(

l l l

l S l l

S

S

N N

N N

,5372,448,72

)72,44)(

49,1525()72,448,72)(

6,1320

,5372,448,72

)85,53)(

6,1320()8,7285,53)(

49,1525()

(

12 2 1

1 1 12 1

2

l l l

l S l l

S

S

N N

N N

S 1 =20+j13,6

Đoạn N-1:

31,12710

1103

3686,132392,203

3

3 2 2

2 max 1 2

max 1 max

1

1

x xU

Q P

1 max

kt

N ktN

3

7214,157608,243

3

3 2 2

2 max 2 2

max 2 max

2

2

x xU

Q P

2 max

kt

N ktN

3

2314,02392.03

3

3 2 2

2 max 12 2

max 12 max

12

12

x xU

Q P

xU

S

I

đm đm

12 max

kt kt

P P

) (

3

2 max 2 max 1 2 max 2 max 1 max

1 1

1103

)49,156,13()2520

1

max 

I cb N (A)<I cp 291,6(A) (thỏa điều kiện)

Kiểm tra đoạn 1-2:

3618,15410

1103

49,15253

3 2 2

2 max 2 2

max 2 max

xU

S

I

đm cb



(A) 3618

, 154

12

max 

I cb (A)<I cp 222,75(A) (thỏa điều kiện)

b Phương án 3: Đường dây lộ kép hình tia liên thông

Đoạn 2-1:

94,12610

1103

6,13203

3

3 2 2

2 max 21 2

max 21 max

21

21

x xU

Q P

xU

S

I

đm đm



(A)

1 2

94 , 126 2

21 max

x xj

I F

1103

)49,156,13()2520(3

3 2 2

24 , 281 2

2 max

x xj

I F

kt

N ktN (mm2) Chọn AC-150 (mm2

)

Kiểm tra điều kiện phát nóng khi ngưng một lộ

Kiểm tra đoạn N-2:

24 , 281 62 , 140

2

2

Kiểm tra đoạn 2-1:

94 , 126 47 , 63

2

21

c Phương án 4: Đường dây lộ kép hình tia

Đoạn N-1:

94,12610

1103

6,13203

3

3 2 2

2 max 1 2

max 1 max

1

1

x xU

Q P

 63 , 47

1 2

94 , 126 2

1 max

x xj

I F

kt

N ktN (mm2) Chọn AC-70 (mm2

)

Đoạn N-2:

36 154 10

110 3

49 , 15 25 3

3 2 2

36 154 2

2 max

x xj

I F

kt

N ktN (mm2) Chọn AC-70 (mm2

)

Kiểm tra điều kiện phát nóng khi ngưng một lộ

Kiểm tra đoạn N-2:

36 , 154 18 77

2

2

I cb N (A) < I cp 222,75(A)(thỏa điều kiện )

Kiểm tra đoạn N-1:

94 , 126 47 , 63

2

1

I cb N (A) < I cp 222,75(A) (thỏa điều kiện )

2 Khu vực II: Phương án 5:

Đoạn N-3:

28,14410

1103

056,15233

3

3 2 2

2 max 3 2

max 3 max

3

3

x xU

Q P

3 max

kt

N ktN

1103

71.10173

3

3 2 2

2 max 4 2

max 4 max

4

4

x xU

Q P

4 max

kt

N ktN

Đoạn Loại dây Dòng cho phép

Khu vực I

Phương án 1

N-1 1 AC-120 0,81x360=291.6 (A) N-2 1 AC-150 0,81x445=360,45 (A)

II Phương án 5 N-3 N-4 1 1 AC-150 0,81x445=360,45 (A) AC-95 0,81x335=271,35 (A)

1 Khu vực I:

a Đường dây lộ đơn:

Chọn trụ cho đường dây vận hành lộ đơn hình PL5.5 trụ kim loại 110kV trang 157

sách hướng dẫn đồ án môn học điện 1 có thông số như hình vẽ

4857 , 5 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

x x x x D

D f x x

x

x

S m

6

10 6 , 7

4857 , 5 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x

x x D

D x

x

f b

s m

4857 , 5 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

x x x x D

D f x x

x

x

S m

6

10 5 , 8

4857 , 5 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x x D

D x

x

f

b

s m

4857 , 5 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

x x x x D

D f x x

x

x

S m

3 6

6

10 7 , 5

4857 ,

5 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x

x x

D

D x x

f b

s m

Chọn trụ cho đường dây vận hành lộ kép hình PL5.12 trụ kim loại 110kV-2 mạch

trang 161 sách hướng dẫn đồ án môn học điện 1 có thông số như hình vẽ

Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép:

Bán kính tư thân của một dây (7sợi) ta có:r,  0 , 726r  0 , 726x5 , 7  4 , 1382(mm)

Giữa các dây thuộc pha:

-   , ,  4 , 1382 10 3 10 , 63  0 , 2097

x x D

r D

697 , 6 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

D f x x

x

x

S m

 Dung dẫn:

246 , 0 63 , 10 10 7 ,

, ,

r D

239 , 0 10 10 7 ,

r

244 , 0 239 , 0 246 , 0

6

244 , 0

697 , 6 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x x D

D x

x

f

b

s m

Bán kính tư thân của một dây (35sợi) ta có:r,  0 , 768r 0 , 768x8 , 5  6 , 528(mm)

Giữa các dây thuộc pha:

-   , ,  6 , 528 10 3 10 , 63  0 , 2634

x x D

r D

-  , ,  6 , 528 10 3 10  0 , 2555

x x D

r

- D S 3 D SA D SB D SC  3 0 , 2634 2x0 , 2555  0 , 2607(m)

 Cảm kháng:

2039 , 0 2607 , 0

697 , 6 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

2 10

x x x x x D

D f x x

x

x

S m

 Dung dẫn:

3006 , 0 63 , 10 10 5 ,

, ,

r D

2915 , 0 10 10 5 ,

r

2975 , 0 2915 , 0 3006 , 0

6

2975 , 0

697 , 6 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x x D

D x

x

f b

s m

2656 , 5 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

2 10

x x

x x x x D

D f x x

x

x

S m

6

10 7 , 5

2656 , 5 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x

x x D

D x

x

f b

s m



(1/Ωkm)

2656 , 5 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

x x x x D

D f x x

x

x

S m

6

10 5 , 8

2656 , 5 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x

x x D

D x

x

f

b

s m

Phương án 4: Đường dây lộ kép hình tia

Cả 2 đoạn dây đều sử dụng AC-70

Ta sử dụng số liệu tính toán AC-70 (ro, xo, bo) từ phương án 3 trong 2 trường hợp vận hành bình thường và vận hành ngưng 1 lộ Từ đó, ta được:

2 Khu vực II:

Phương án 5: Đường dây lộ đơn hình tia

Sử dụng mô hình lộ đơn và thông số tính toán khoảng cách như phương án 1

4857 , 5 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

x x x x D

D f x x

x

x

S m

6

10 5 , 8

4857 , 5 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x x D

D x

x

f

b

s m

4857 , 5 ln 50 14 , 3 2 10 2 ln

x x x x D

D f x x

x

x

S m

6

10 75 , 6

4857 , 5 ln 10 18

50 14 , 3 2 ln

x

x x D

D x

x

f

b

s m

BẢNG TỔNG HƠP THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY

0

r

) (

km



R () (X )

l

b 0

) 1 (

0

r

) (

km



R () (X )

l

b 0

)

1 (

IV TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ SỤT ÁP:

1 Khu vực phụ tải liên tục:

a Phương án 1:

 Lúc vận hành bình thường:

Tính công suất do phân nửa điện dung của đường dây sinh ra:

8639,011010428,12

12

l

b

7299,0110102064,12

12

l

b

119,1110108496,12

12

12 012

x x U

12 1

12 2

Tính dòng công suất trên đường dây nối với nguồn:

12 1 2

2 12 , 1 2

Z Z Z

Z Z S Z

,

20

9657 74 4187 , 57

) 921 , 18 3912 , 9 8838 , 32 488 , 33 )(

6171 , 11 20 ( ) 921 , 18 3912 , 9 )(

6411 , 13 25

j

j j

j j

j S

1 12 , 2 1

Z Z Z

Z Z S Z

,

24

9657 74 4187 , 57

) 1609 , 23 5395 , 14 8838 , 32 488 , 33 )(

6411 , 13 25 ( ) 1609 , 23 5395 , 14 )(

6171 , 11 20

j

j j

j j

j S

Chiều công suất đi từ 1 đến 2

Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

Xét nhánh N-2

- Tổn thất công suất tác dụng do R 2 =9,3912 gây ra

627,03912,9110

647,143584,24

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2 ,

U

Q P P

đm

- Tổn thất công suất phản kháng do X 2 =18,921 gây ra

2633,1921,18110

647,143584,24

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2 ,

U

Q P Q

đm

- Sụt áp trên đoạn N-2

%1809,4

%100110

921,18647,143912,93584,24

%100

, 2 2 , 2

U

X Q R P U

đm N

Xét nhánh N-1-2

- Sụt áp trên đoạn 1-2

%0959,0

%100110

8838,320059,1488,336416,0

%100

, 12 12 , 12

U

X Q R P U

đm

- Tổn thất công suất tác dụng do R 12 =33,488Ω gây ra

3 2

2 2

12 2

2 , 12 2 , 12

110

0059,16416,

đm

(MW)

- Tổn thất công suất phản kháng do X 12 =22,6Ω gây ra

3 2

2 2

12 2

2 , 12 2 , 12

110

0059,16416,

đm

(MVAr)

- Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 1-2

002 , 1 6455 , 0 10 8679 , 3 10 9389 , 3 0059 , 1 6416 , 0 )

, 12

- Sụt áp trên đoạn N-1

%5126,4

%100110

1609,236151,10539,146455,20

%100

, 1 1 , 1

U

X Q R P U

đm

N N

N

- Tổn thất công suất tác dụng R 1 =14,539Ω gây ra

6476,0539,14110

6151,106455,20

2

2 2

1 2

2 , 1 2 , 1

U

Q P P

đm

N N

- Tổn thất công suất phản kháng do X 1 =23,1609Ω gây ra

0315,11609,23110

6151,106455,20

2

2 2

1 2

2 ,, 1 2 ,, 1

U

Q P Q

đm

N N

- Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây

2785,1627,06476,0109389,

2 1

P P

- Sụt áp trên toàn đường dây (đoạn N-1-2)

% 10 4167 , 4 5126 , 4 0959 , 0

%

%

 Lúc vận hành cưỡng bức: Trường hơp nặng nề nhất khi ngưng đoạn N-2 Mạng điện

kín trở thành mạng hở và sơ đồ thay thế đường dây hình tia liên thông như sau:

- Công suất cuối tổng trở của đoạn 1-2

371 , 14 25 119 , 1 49 , 15 25

12 2

%100110

8838,32371,14488,3325

%100

, 12 12 , 12

U

X Q R P U

đm

- Tổn thất công suất tác dụng do R 12 =33,488Ω gây ra

3013,2488,33110

371,1425

2

2 2

12 2

2 ,, 12 2

371,1425

2

2 2

12 2

2 , 12 2 , 12

U

Q P

12 ,

1 1 12

%100110

1609,232479,285395,143013,47

%100

, 1 1 , 1

U

X Q R P U

đm

N N

 Sụt áp trên đoạn N-1-2

% 9154 , 21

% 0908 , 11

% 8246 , 10

8789 , 0

7299 , 0

1473 , 1

12 1

12 2

2

,

Sơ đồ thay thế với phụ tải tính toán:

Tính dòng công suất trên đường dây nối với nguồn:

12 1 2

2 12 , 1 2

Z Z Z

Z Z S Z

,

20

817 , 73 7237 , 44

) 921 , 18 3912 , 9 1121 , 32 024 , 24 )(

5738 , 11 20 ( ) 921 , 18 3912 , 9 )(

6128 , 13 25

j

j j

j j

j S

1 12 , 2 1

Z Z Z

Z Z S Z

,

24

817 , 73 7237 , 44

) 7839 , 22 3085 , 11 1121 , 32 024 , 24 )(

6128 , 13 25 ( ) 7839 , 22 3085 , 11 )(

5738 , 11 20

j

j j

j j

j S

Chiều công suất đi từ 1 đến 2

Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

Xét nhánh N-2

- Tổn thất công suất tác dụng do R 2 =9,3912 gây ra

6228,03912,9110

7106,137831,24

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2 ,

U

Q P P

đm

- Tổn thất công suất phản kháng do X 2 =18,921 gây ra

2549,1921,18110

7106,137831,24

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2 ,

U

Q P Q

đm

- Sụt áp trên đoạn N-2

%0674,4

%100110

921,187106,133912,97831,24

%100

, 2 2 , 2

U

X Q R P U

đm N

Xét nhánh N-1-2

- Sụt áp trên đoạn 1-2

%0171,0

%100110

1121,320978,0024,242169.0

%100

, 12 12 , 12

U

X Q R P U

đm

- Tổn thất công suất tác dụng do R 12 =24,024Ω gây ra

4 2

2 2

12 2

2 , 12 2 , 12

110

0978,02169,

đm

(MW)

- Tổn thất công suất phản kháng do X 21 =32,1121Ω gây ra

4 2

2 2

12 2

2 , 12 2 , 12

110

0978,02169,

đm

(MVAr)

- Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 1-2

0976 , 0 217 , 0 10 5 , 1 10 12 , 1 0978 , 0 2169 , 0 )

, 12

- Sụt áp trên đoạn N-1

%05,4

%100110

7839,224762,113085,11217,20

%100

, 1 1 , 1

U

X Q R P U

đm

N N

N

- Tổn thất công suất tác dụng R 1 =11,3085Ω gây ra

5051,03085,11110

4762,11217,20

2

2 2

1 2

2 ,, 1 2 ,, 1

U

Q P P

đm

N N

- Tổn thất công suất phản kháng do X 1 =22,7839Ω gây ra

0176,17839,22110

4762,11217,20

2

2 2

1 2

2 ,, 1 2 ,, 1

U

Q P Q

đm

N N

- Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây

128,16228,05051,01012,

2 1

P P

- Sụt áp trên toàn đường dây

% 10 0671 , 4 05 , 4 0171 , 0

%

%

 Lúc vận hành cưỡng bức: Trường hơp nặng nề nhất khi ngưng đoạn N-2 Mạng điện

kín trở thành mạng hở và sơ đồ thay thế đường dây hình tia liên thông như sau:

- Công suất cuối tổng trở của đoạn 1-2

3427 , 14 25 1473 , 1 49 , 15 25 12 2

%100110

1121,323427,14024,2425

%100

, 12 12 , 12

U

X Q R P U

đm

- Tổn thất công suất tác dụng do R 12 =20,024Ω gây ra

6493,1024,24110

3423,1425

2

2 2

12 2

2 , 12 2 ,

3423,1425

2

2 2

12 2

2 , 12 2 , 12

U

Q P

12 ,

1 1 12

%100110

7839,221211,283085,116493,46

%100

, 1 1 , 1

U

X Q R P U

đm

N N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 1 =11,3085Ω gây ra

7729,23085,11110

1211,286493,46

2

2 2

1 2

2 , 1 2 , 1

U

Q P

P

đm

N N

- Tổn thất công suất phản kháng do X1 =22,2839Ω gây ra

5867,52839,22110

1211,286493,46

2

2 2

1 2

2 , 1 2 , 1

U

Q P

Q

đm

N N

- Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây

4222 , 4 6493 , 1 7729 , 2

% 4249 , 18

% 77 , 8

% 6549 , 9

b Phương án 3: Đường dây lộ kép hình tia liên thông

 Lúc vận hành bình thường:

Ta có:

1184,96956,4

2 2

8922,15744,16

21 21

6 , 13 20

1 1

49 , 15 25

2 2

5165,111072,44105066,22

12

2 02

x x x U

l b

3207,21108,72108358,32

12

21 021

x x x U

l b

Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

- Công suất cuối tổng trở của đoạn 2-1

2793 , 11 20 3207 , 2 6 , 13 20

21 1

%100110

8922,152793,11744,1620

%100

, 21 21 , 21

U

X Q R P U

đm

- Tổn thất công suất tác dụng do R 21 =16,744Ω gây ra

7296,0744,16110

2793,1120

2

2 2

21 2

2 , 21 2 ,

2793,1120

2

2 2

21 2

2 , 21 2 , 21

U

Q P

21 ,

%100110

1184,96246,236956,47296,45

%100

, 2 2 , 2

U

X Q R P U

đm

N N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 2 =4,6956Ω gây ra

028,16956,4110

6246,237296,45

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2

U

Q P

P

đm

N N

- Tổn thất công suất phản kháng do X2 =9,1184Ω gây ra

9965,11184,9110

6246,237296,45

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2

U

Q P

Q

đm

N N

- Sụt áp trên toàn đoạn N-2-1:

% 10

% 8 , 7

% 25 , 4

% 55 , 3

2 2

7018,32488,33

21 21

7345,011072,44102141,12

12

2 02

x x

x U

l b

1258,11108,72108608,12

12

21 021

x x x U

l b

Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

- Công suất cuối tổng trở của đoạn 2-1

4742 , 12 20 1258 , 1 6 , 13 20

21 1

%100110

7018,324742,12488,3320

%100

, 21 21 , 21

U

X Q R P U

đm

- Tổn thất công suất tác dụng do R 21 =33,488Ω gây ra

5377,1488,33110

7018,1220

2

2 2

21 2

2 , 21 2 ,

- Tổn thất công suất phản kháng do X21 =32,7018Ω gây ra

5016,17018,32110

7018,1220

2

2 2

21 2

2 , 21 2 , 21

U

Q P

21 ,

%100110

8048,186055,273912,95377,46

%100

, 2 2 , 2

U

X Q R P U

đm

N N

N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 2 =9,3912Ω gây ra

2724,23912,9110

6055,275377,46

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2

U

Q P

P

đm

N N

- Tổn thất công suất phản kháng do X2 =18,8048Ω gây ra

5502,48048,18110

6055,275377,46

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2

U

Q P

Q

đm

N N

- Sụt áp trên toàn đoạn N-2-1:

% 20

% 809 , 16

% 907 , 8

% 902 , 7

1 1

7624,92856,10

2 2

6 , 13 20

1 1

49 , 15 25

2 2

7166,1110108374,22

12

1 01

x x U

l b

4256,111010

3563,22

12

2 02

x x U

l b

Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

 Xét nhánh N-1

- Công suất cuối tổng trở của đoạn N-1

8834 , 11 20 7166 , 1 6 , 13 20

1 1

%100110

7555,118834,113855,1220

%100

, 1 1 , 1

U

X Q R P U

đm N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 1 =12,3855Ω gây ra

554,03855,12110

8834,1120

2

2 2

1 2

2 , 1 2 , 1

U

Q P

8834,1120

2

2 2

1 2

2 , 1 2 , 1

U

Q P

2 2

%100110

7624,90644,142855,1025

%100

, 2 2 , 2

U

X Q R P U

đm N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 2 =10,2855Ω gây ra

6994,02855,10110

7624,925

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2

U

Q P

7624,925

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2

U

Q P

% 462 , 6

% 26 , 3

% 202 , 3

 Lúc vận hành cưỡng bức:

Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

Ta có:

1894,24771,24

1 1

0882,205712,20

2 2

6 , 13 20

1 1

49 , 15 25

2 2

8327,0110103764,12

12

1 01

x x U

l b

6915,011010143,12

12

2 02

x x U

l b

 Xét nhánh N-1

- Công suất cuối tổng trở của đoạn N-1

7673 , 12 20 8327 , 0 6 , 13 20

1 1

%100110

1894,247673,12771,2420

%100

, 1 1 , 1

U

X Q R P U

đm N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 1 =24,771Ω gây ra

1526,1771,24110

7673,1220

2

2 2

1 2

2 , 1 2 , 1

U

Q P

7673,1220

2

2 2

1 2

2 , 1 2 , 1

U

Q P

2 2

%100110

0882,207985,145712,2025

%100

, 2 2 , 2

U

X Q R P U

đm N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 2 =20,5712Ω gây ra

4349,15712,20110

0882,2025

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2

U

Q P

7985,1425

2

2 2

2 2

2 , 2 2 , 2

U

Q P

% 3537 , 13

% 707 , 6

% 6467 , 6

3 3

4743,123324,9

4 4

0564,1523

3 3

71 , 10 17

4 4

4896,0110100928,82

12

3 03

x x U

l b

4457,0110103664,72

12

4 04

x x U

l b

%100110

693,125664,143,623

%100

, 3 3 , 3

U

X Q R P U

đm N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 3 =6,3Ω gây ra

3859,03,6110

5664,1423

2

2 2

3 2

2 , 3 2 , 3

U

Q P

5664,1423

2

2 2

3 2

2 , 3 2 , 3

U

Q P

4 4

%100110

4743,122643,103324,917

%100

, 4 4 , 4

U

X Q R P U

đm N

- Tổn thất công suất tác dụng do R 4 =9,3324Ω gây ra

3042,03324,9110

2643,1017

2

2 2

4 2

2 , 4 2 , 4

U

Q P

2643,1017

2

2 2

4 2

2 , 4 2 , 4

U

Q P

% 087 , 5

% 361 , 2

% 726 , 2

Chuỗi sứ đường dây 110kV gồm 8 bát sứ Theo đồ thị điện áp e1 trên chuỗi thứ nhất cĩ treo với dây dẫn bằng khoảng 21% điện áp E giữa dây và đất (EU đm/ 3) hay: 1 0,21

E e

21 , 0 8

1 ) / (

1



x E e n e n

E chuoisu



n: số bát sứ trong chuỗi sứ

Phân bố điện áp trong chuỗi sứ không có vòng chắn gồm từ 4 bát đến 16 bát

VI CHỈ TIÊU VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG DO ĐIỆN DUNG ĐƯỜNG

R vào khoảng 200 () đối với đường dây lộ kép

Công suất tự nhiên hay phụ tải điện trở xung SIL cho bởi

x b

U

0342,39610

6976,2

4231,0

6 0



x b

x C

L

8191,30342,396

110

%5,12

%5,12

 Tương tự áp dụng phần mềm tính cho các phương án còn lại kết quả như sau:

VII TỔN HAO VẦNG QUANG:

Điện áp vận hành:

5085 , 63 3

m

U0 21,1 0. .2,303log (KV)

Trong đó:

- m0:hệ số dạng của bề mặt dây Đối với dây bện chọn m0 0 , 82

-  :thừa số mật độ của không khí

t

b



273

92,3

0) 10(

)25(

P

Với:

- f: thông số,

- U,U0: các điện áp pha (kV)

Tổn hao vầng quang trên mỗi km đường dây khi thiết kế được giới hạn khoảng 0,6

kw/km/3pha trong điều kiện khí hậu tốt

Xét dây AC-70 đối với đường dây lộ kép:

7275 , 69 57 , 0

7 , 669 log 303 , 2 1 57 , 0 82

Xét dây AC-70 đối với đường dây lộ đơn:

7595 , 67 57 , 0

7 , 548 log 303 , 2 1 57 , 0 82

CHƯƠNG III

SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ

I MỤC ĐÍCH:

Chọn phương án tối ưu trên cơ sở về kinh tế, chỉ có những phương án nào thỏa mãn về

kĩ thuật mới giữ lại để so sánh về kinh tế

Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về kinh tế là phí tổn tính toán hàng năm ít nhất

II TÍNH TOÁN:

Phí tổn tính toán hàng năm cho mỗi phương án được tính theo mỗi phương án sau:

A c K a a

Z  ( vh  tc)  

Với :

K: vốn đầu tư của mạng điện

avh: hệ số vận hành,khấu hao sửa chửa phục vụ mạng điện

Đối với đường dây dùng cột sắt : avh = 0,07

atc: hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ

tc vh

,

0

( Tmax4 2



III BẢNG ĐẦU TƯ CÁC PHƯƠNG ÁN:

1 Khu vực I:

Về tiền đầu tư đường dây ba pha cao áp tra bảng PL3.1 trang 122 (cột thép 1 mạch) và PL3.2 trang 124 (cột thép 2 mạch treo cả 2 mạch) sách hướng dẫn đồ án môn học điện 1

BẢNG TÍNH TIỀN ĐẦU TƯ CÁC PHƯƠNG ÁN

Phương

lộ

Chiều dài (km)

Tiền đầu tư 1km

Khối lượng kg/km/pha

Khối lượng 3 pha tấn

Tổng khối lượng tấn

BẢNG TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN

2 Khu vực II: Phương án 5

BẢNG TÍNH TIỀN ĐẦU TƯ CÁC PHƯƠNG ÁN

Tiền đầu tư 1km

Khối lượng kg/km/pha

Khối lượng 3 pha ( tấn)

Tổng khối lượng (tấn)

BẢNG TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN

1 Kiểu máy biến áp:

Trong thiết kế trạm phân phối này, sử dụng máy biến áp kiểu 3 pha cĩ điều áp dưới tải

2 Số lượng máy biến áp:

Phụ tải 1 & 2: yêu cầu cung cấp điện liên tục nên đặt 2 máy biến áp

Phụ tải 3 & 4: khơng yêu cầu cung cấp điện liên tục nên đặt 1 máy biến áp

Đối với trạm cĩ 1 MBA, chọn SđmB  Sptmax

Đối với trạm cĩ 2 MBA, chọn SđmB

4.1

11012010

6 2

2 3

U P R

đm

đm N

1025

1105,1010

%

3

2 2

U U Z

đm

đm N

Điện kháng: X B  Z B2 R B2  50,822 2,32322 50,767()

Tổn thất công suất kháng trong sắt của 1 máy:

200100

10258,0100



6 2

2 3

U P R

đm

đm N

1025

1105,1010

%

3

2 2

U U Z

đm

đm N

Điện kháng: X B  Z B2 R B2  50,822 2,32322 50,767()

Tổn thất công suất kháng trong sắt của 1 máy:

200100

10258,0100