chọn điện áp truyền tải – các phương án nối dây và chọn phương án phù hợp về kỹ thuật - kinh tế

Cân bằng công suất trong hệ thống điện là xem khả năng cung cấp và tiêu thụ điện trong hệ thống có cân bằng hay không. Từ đó sơ bộ xác định phương thức vận hành khi phụ tải cực đại, cực tiểu và sự cố. I. cân bằng công suất tác dụng. Sự cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống được biểu diễn bằng phương trình cân bằng sau: ?Py/c = ?Pf = m.?Ppt + ??Pmd + ?Ptd + ?P dtr. Trong đó: ?Pf là tổng công suất tác dụng định mức của nguồn điện m là hệ số đồng thời m = 1 ?Ppt là tổng công suất tác dụng cực đại của các phụ tải ?Ppt = 25+40+30+25+28+20 = 168 MW m.?Ppt = 1.168=168 MW ??.Pmd là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và trong các máy biến áp của hệ thống. tổn thất này phụ thuộc vào số máy biến áp và độ dài đường dâycủa mạng điện, thường lấy bằng 5%?15% tổng công suất các phụ tải ở đây lấy ??Pmd =8% ?Ppt ??Pmd = 8%.168 = 13,44MW. ?Ptd là tổng công suất tác dụng các phụ tải tự dùng của nhà máy điện. ở đây ta lấy điện trên thanh cái cao áp nên ?Ptd = 0. ?Pdtr là tổng công suất dự trữ của hệ thống. ở đây ??Pdtr = 0. Thay các số liệu vào phương trình (1) ta có : ??Pyc = ??Pf = 168 + 13,44 = 181,44MW. Vậy yêu cầu công suất tác dụng của mạng điện là 181,44MW.

LờI NóI ĐầU

Hiện nay và trong tơng lai nghành công nghiềp ngày càng phát triển với tốc

độ lớn, nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng Lới điện sẽ ngày càng phát triểnmạnh mẽ ở khắp mọi nơi.Việc quy hoạch, thiết kế lới điện cho các khu vực là mọtnhu cầu câp thiết phục vụ cho sự phát triển của xã hội hiện nay

Nếu lới điện xây dựng không có quy hoặch sẽ gây nhiều lãng phí về kinh tế

và gây khó khăn cho công tác vận hành sau này.Quy hoạch thiết kế lới điện mộtcách hoàn chỉnh hợp lý sẽ giúp cho việc sử dụng điện thuận tiện hợp lý và tiện lợicho vệc qui hoạch và phát triển của toàn hệ thống điện

Khi thiết kế cần tính đến khả năng h hỏng và những tình trạng làm việckhông bình thờng của hệ thống đó Nhng cần đảm bảo các điều kiện yêu cầu củaphụ tải, đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế của mạng điện đảm bảo cung cấp điệnliên tục, chất lợng điện năng tốt đảm bảo tính linh hoạt và tính an toàn của hệ thống

Đồ án môn học “Mạng lới điện” nhằm mục đích cho sinh viên vận dụngnhững kiến thức đã học vào thực hiện một nhiệm vụ cụ thể tuy không lớn nhng toàndiện Là bớc đầu tập dợt giúp cho sinh viên một số kinh nghiệm trong công tác kỹthuật sau này mà mỗi sinh viên cần phải tích luỹ khi rời ghế nhà trờng

Đồ án thiết kế “ mạng lới điện khu vực “ gồm:

 Phần thuyết minh, tính toán

 Phần bản vẽ: sơ đồ toàn mạng lới điện

Trong quá trình thiết kế em đã nhận đợc sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo NguyễnLân Tráng Tuy nhiên do bớc đầu làm quen với công việc thiết kế, do kiến thức vàkinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận

đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn hệ thống điện để em có điều kiện

bổ sung thêm phần kiến thức của mình

Chơng mở đầu:

các số liệu về nguồn và phụ tải

Trong thiết kế mạng lới điện, việc phân tích nguồn và phụ tải là hết sức quan trọng Thiết kế hệ thống có chính xác hay không phụ thuộc rất nhiều vào mức độ chính xác của công tác phân tích nguồn và phụ tải Ngoài ra việc quyết định lựa chọn sơ đồ nối dây của mạng điện cũng nh phơng thức vận hành phụ thuộc vào vị trí địa lý, nhiệm vụ, tính chất của từng nhà máy và phụ tải

Với các số liệu theo nhiệm vụ thiết kế ta tiến hành phân tích theo các bớc sau:

1

I sơ đồ địa lý nguồn cung cấp và các phụ tải

Hình 1

bằng 110%, khi phụ tải cực tiểu bằng 105%, khi có sự cố nặng nề bằng110% điện áp danh định

3 Hệ số công suất trung bình trên thanh cái cao áp của nhà máy điện là:

Chơng I

cân bằng công suất

Cân bằng công suất trong hệ thống điện là xem khả năng cung cấp và tiêu thụ

điện trong hệ thống có cân bằng hay không Từ đó sơ bộ xác định phơng thức vận hành khi phụ tải cực đại, cực tiểu và sự cố

Ptd là tổng công suất tác dụng các phụ tải tự dùng của nhà máy điện ở đây ta lấy

điện trên thanh cái cao áp nên Ptd = 0

Pdtr là tổng công suất dự trữ của hệ thống ở đây Pdtr = 0

Thay các số liệu vào phơng trình (1) ta có :

Qf + Qbu = m.Qpt + QB + Ql + Qtd + Qdtr - Qc

Trong đó:

Qf là tỏng công suất phản kháng phát ra bởi các máy phát điện

3

Qtd là tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện ở đây Qtd = 0.

Qdtr là tổng công suất phản kháng dự trữ của hệ thống ở đây Qdtr = 0

Ql là tổng tổn thất công suất phản kháng trên toàn đờng dây của mạng điện

Qc là tổng công suất phản kháng phát ra từ đờng dây cao áp Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng với đờng dây 110kV mà dùng dây AC-120 hay AC- 150 thì

Ql = Qc Nếu tiết diện dây lớn hơn thì Ql < Qc và ngợc lại Lúc cân bằng sơ

bộ có thể coi Ql = Qc

Vậy Qbu = 81,31 +12,2 – 112,49 = -18,98MVAr

Ta thấy do lợng công suất phản kháng cần bù có giá trị âm nên ta không cần phải tiến hành bù sơ bộ

Chơng II:

chọn điện áp truyền tải các ph – các ph ơng án nối dây và chọn phơng án phù hợp về kỹ thuật - kinh tế

Một trong những công việc quan trọng khi thiết kế hệ thống điện là lựa chọn

đúng điện áp của đờng dây tải điện Vấn đè này rất quan trọng vì nó ảnh hởng đến tính kỹ thuật và tinh kinh tế của mạng điện

Để đơn giản trong tính toán ta chọn phơng án cấp điện hình tia cho các hộ phụ tải nh hình 2-1

4Hình 2-1

Ta sử dụng công thức kinh nghiệm để xác định trị số điện áp danh định cho hệ thống :

Utt = 4,34 L 16 P (kV)

Trong đó: L là khoảng cách truyền tải (km)

P là công suất truyền tải trên đọan đờng dây (MW)

Ta tính cho đoạn đờng dây ND – PT1 : có P = 25 MW, L = 72km

Utt = 4,34 72  16 25 = 94,29(kV)

Tính tơng tự cho các đoạn đờng dây còn lại ta có kết quả qua bảng 2 – 1

Kết luận: Do 60kV < Utính < 150kV nên ta chọn điện áp danh định của hệ thống là 110kV

A Các yêu cầu chính

Khi đa ra các phơng án nối dây ta phải lu ý đến các vấn đề sau:

1 Đây là mạng điện cung cấp điện cho các phụ tải rất quan trọng(phụ tải loại I) nên cần đảm bảo cung cấp điện liên tục, đảm bảo chất lợng điện và tính linh hoạt cao, đảm bảo an toàn

2 Mạng điện ta thiết kế có công suất truyền tải trên đờng dây

t-ơng đối lớn, khoảng cách truyền tải khá dài Do vậy để đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật ta chọn loại dây dẫn điện là dây nhôm lõi thép vì nó có các u điểm sau:

4 Ph¬ng ¸n IV

5 Ph¬ng ¸n V

7H×nh 2-5

8H×nh 2-2

Ta thiết kế mạng diện với đờng dây trên không, dây dẫnđiện trần là loại dâyAC, các dây pha đặt trên đỉnh của một tam giác đều, khoảng cách trung bình giữa các pha là 5m

Theo đề ra ta có:thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 5000 h Tra bảng

max

Udm n

S

n:là số lộ trên đoạn đờng dây n=2

 Tính cho đoạn NĐ-PT1(lộ kép) n=2

3

max

Udm n

S

=

110 3 2

10 8 ,

đoạn đờng dây P(MW) Q(MVAr) S(MVA) I(A) Ftt(mm2)

b-Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn.

Ta tiên hành kiểm tra theo điều kiện:

9

I scmax <K.I cp

Trong đó : I cp là dòng điên cho phép tơng ứngvới nhiệt độ tôi đa là 20 0 C

K Là hệ số hiệu chỉnh dòng điện cho phép khi nhiệt độ không khí khác20 0 C.Taxit chọn K =0,8.

Trong mạng điện này sự cố nguy hiểm nhất là đứt môt trong hai lộ của đờng dây

kép Khi đó dòng điện sự cố sẽ tăng lên hai lần so với lúc bình thờng

c-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đờng dây:

Tổn thất điện áp trên đờng dây đợc tính theo công thức:

X Q R

P là công suất tác dụng trên đoạn đờng dây

R là điên trở của đoạn đờng dây

Q là công suất phản kháng trên đoạn đờng dây

X là điện kháng của đoạn đờng dây

n là số lộ đoạn đờng dây

Uđmlà điện áp định mức của đoạn đờng dây

Tính cho đoạn đờng dây NĐ-PT1:

110 2

68 , 31 1 , 12 12 , 33

.

.100%=3,56%

Tính toán tơng tự cho các đoạn đờng dây còn lại ta có kêt quả ghi ở bảng 2-4

NĐ - PT6 4,06 8,12

Qua kết quả ta thấy : U% max =7,4% < 10%

 U scmax =15% < 20%

Kết luận: Dây dẫn đã chọn đạt yêu cầu kỹ thuật

 Ưu nhợc điểm của phơng án I

- Mạng điện có kết cấu đơn giản, các phụ tải đợc cấp điện bằng ờng dây hai lộ riêng biệt

đ Xác suát xảy ra sự cố rất thấp

- Tổn thất điện áp trong các chế độ vận hành ở mức giới hạn cho phép

- Tổng chiều dài đờng dây lớn, đòi hỏi vốn đầu t (khảo sát,thiết kế , thi công ) và các chi phí vận hành cao.

2 Phơng án II

11Hình 2-3

Nhận xét :So sánh phơng án nối dây II ta thấy có các đoạn đờng dây

giống phơng án I là: NĐ - PT1 ; NĐ - PT3 ; NĐ - PT5 ; NĐ - PT6 Do đó các đoạn đờng dây này ta lấy kết quả tính toán từ phơng án I Ta chỉ cần tính toán cho đoạn đờng dây : NĐ - PT2 – PT4

a Chọn tiết diện dây dẫn:

Dựa vào công thức: I max =

dm

U n

S

3

S S

3

2 4

1

2 

=

110 3 2

10 ).

17 , 27 24 , 53

S

3

max

=

110 3 2

10 17 ,

97 , 72

b Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn:

kép khi đó dòng điện sẽ tăng lên 2 lấn so với lúc bình thờng

Isc = 2Ilv

- Điều kiện đảm bảo yêu cầu là:Isc < k.Icp

Với k = 0,8 ta có kết quả nh sau:

đoạn đờng dây loại dây I cp (A) k.I cp (A) I lvmax (A) I scmax (A)

_Qua đó ta thấy AC-185 dùng cho đoạn NĐ- PT2 không đạt yêu cầu.Để

đảm bảo về mặt kỹ thuật ta nâng tiết diện của dây ở đoan này lên một cấp so với mức đã chọn Cụ thể nh sau:

đoạn đờng dây loại dây I cp (A) k.I cp (A) I lvmax (A) I scmax (A)

Nh vậy sau khi đã chọn lại với kết quả nh trênthì tất cả các đoạn đờng

dây đều thoả mãn điều kiện phát nóng lúc sự cố.

12

Ta tính lại các thông số của đờng dây mới chọn lại tiết diện:

Sau khi đãtính toán cho đoạn đờng dây trên kết hợp với kết quả lấy từ

dm

U n

X Q R

Nh vậy: U% max = 7,4% < U cp % = 10%

U sc % max = 14,8% < U sccp % = 20%

Kết luận: Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện kỹ thuật cho phép

 Ưu nhợc điển của phơng án II:

+ Giảm bớt chiều dài đờng dây.

+ Tổn thất điện áp trên các đoạn đờng dây vẫn trong giới hạn cho phép.

doạn dờng dây U% U sc %

+ Độ tin cậy cung cấp điện giảm vỉ khả năng phát sinh sự cố trên đoạn đờng dây NĐ-PT2 ảnh hởng đến đoạn đờng dây PT2-PT4.

3 Phơng án III

Nhận xét: So sánh pơng án nối dây III với phơng án I ta thấy có các

đoạn đờng dây giống nhau là NĐ-PT1; NĐ-PT2; NĐ-PT5; NĐ-PT6 Vì vậy ta

chỉ cần tính cho đoạn đờng dây NĐ-PT3-PT4 Còn các đoạn đờng dây khác lấy kết quả tính toán ở phơng án I.

a Chọn tiết diện dây dẫn.

Ta tính theo công thức:

I max =

dm

U n

S

3

max

và c Với T max = 5000h  J kt = 1,1

Ta có I 3max =

dm

U n

S S

3

4

3 

=

110 3 2

10 ).

77 , 27 24 , 30

= 138,58 (mm 2 )

I 4max =

dm

U n

S

3

4

=

110 3 2

10 77 ,

Từ kết quả trên kết hợp với điều kiện phát sáng vầng quang , ta tiến

hành chọn tiết diện chuẩn cho các đoạn đờng dây nh sau:

PT3-PT4 27,77 73 265 72,96 70 41 0,44 18,04 0,46 18,86 2,58 108,8

c Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn:

Ta tiến hành kiểm tra theo điều kiện :

I scmax < K.I cp với

I scmax = 2Itt

K = 0,8

Ta có kết quả thể hiện trên bảng sau:

(A) K.I (A) cp (A) I bt (A) I sc

Nh vậy các dây dẫn thoả mạn điều kiện phát nóng:

c Kiểm tra tổn thất điện áp trên đờng dây

X Q R

kết quả tính toán cho các đoạn đờng dây đợc thể hiện qua bảng:

Vậy phơng án đạt yêu cầu kỹ thuật

Ta có bảng tổng kết về dây dẫn của phơng án III: Bảng 2-7

Nhận xét phơng án III:

_ Giảm bớt chiều dài đờng dây so với phơng án I

_ Tiết diện dây dẫn đoạn NĐ-PT3 tăng

_ tổn thất điện áp các đoạn đờng dây vẫn trong giới hạn cho phép

_ Độ tin cậy cung cấp điện giảm do khi xảy ra sự cố trên đoạn đờng dây NĐ-PT3

ảnh hởng trực tiếp dến đoạn đờng dây

4 Phơng án IV

15

Nhận xét : So sánh phơng án I có các đoạn đờng dây đợc nối giống nhau

là : NĐ-PT3 ; NĐ-PT4 ; NĐ -PT5 ; NĐ - PT6 Do đó ta không phải tính các đoạn

đờng dây này mà lấy kết quả tính toán từ phơng án I

Nh vậy ta chỉ cần tính cho mạch vòng kín : NĐ-PT1-PT2-NĐ

a Tính tiết diện dây dẫn :

Dòng công suất chạy trên đoạn đờng dây NĐ -PT1 là:

PNĐ-1=

1 2 2

Đ 1

Đ

2

Đ 2 1 2 1

L

L P L

L P

N N

N N

=

40 63 72

63 40 ) 40 72 (

PNĐ-1=

1 2 2

Đ 1

Đ

1

Đ 1 1 2 2

L

L P L

L P

N N

N N

=

40 63 72

72 25 ) 40 63 (

S

3

max

F tt = J kt

16

Với T max =5000h ;  Jtt=1,1 ;

Khi đóI NĐ-1max =

110 3 1

max 1

S

=

3 110

2 1

Đ 2

71 , 14 4 ,

b Kiểm tra sự phát nóng khi sự cố :

 Khi đoạn NĐ-PT1 bị đứt:

Dòng điện sự cố chạy trên đoạn đờng dây từ NĐ-PT2 sẽ là:

I scNĐ-2 =

3

1 1 2 2

m

U

jQ P jQ P

71 , 14 4 , 30 38 , 17 83 , 33

Nh vậy đoạn đờng dây PT1-PT2 vẫn cha đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Ta tiến

hành nâng thêm một cấp tiết diện dây dẫn nh sau :

17

PT1-PT2 AC-120 40 16,92 10,8 380 304 34,7 280Sau khi đã chọn lại tiết diện dây dẫn ta nhận thấy các dây dẫn thoã mãn điều kiện phát nóng

c Kiểm tra tổn thất điện áp trên đờng dây :

Ta áp dụng công thức:

X Q R

Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn các điều kiện kỷ thuật

Ưu nhu nhợc điểm của phơng án IV

So với các phơng án trớc, phơng án IVcó một mạch vòng kín nên tiết kiệm đợc dây dẫn Nhng lại tốn công khảo sát thiết kế

Tổn thất điẹn áp ở mức cho phép

Xác suất xẩy ra sự cố lớn và ảnh hởng trực tiếp

5 Phơng án V

18Hình 2-6

Nhận xét: Sóánh cách nối dây với phơng án I ta thấy có các đoạn nối dây giốnh nhau là:NĐ - PT1 ; NĐ - PT2 ; NĐ - PT3 ; NĐ - PT4 Do đó ta lấy kết quả tính toán các đoạn này từ phơng án I

a Tính tiết diện dây dẫn:

Dòng công suất chạy trên đoạn đờng dây NĐ - PT5 là:

PNĐ-5=

6 5 6 5

6 6 6 5 5

L

L P L

L P

ND ND

D D

=

73 54 95

73 20 ) 54 95 ( 28

5 5 5 6 6

L

L P L

L P

ND ND

D D

=

73 54 95

95 20 ) 54 73 ( 20

Dòng điện cực đại chạy trên đờng dây:

I max =

dm

U n

S

3

max

=

dm

U n

Q P

3

2 2

6 6 5 5

dm

U

jQ P jQ

P   

=

3

) (

)

6 5

2 6 5

dm

U

Q Q P

S

3

max 5

=

dm

U n

Q P

3

2 5

Nh vậy các dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng khi sự cố.

kiểm tra tổn thất điện áp trên đờng dây:

ta áp dụng công thức:

X Q R

Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn các điều kiện kỷ thuật

Ưu nhu nhợc điểm của phơng án V

So với các phơng án trớc, phơng án Vcó một mạch vòng kín nên NĐ- PT5 – PT6 tiết kiệm đợc dây dẫn Nhng lại tốn công khảo sát thiết kế

Tổn thất điẹn áp ở mức cho phép

21

Xác suất xẩy ra sự cố lớn và ảnh hởng trực tiếp đến phụ tải

* Kết luận chung:

Sau khi tính toán và so sánh các phơng án, ta nhận thấy các phơng án đều đạt yêu cầu về kỹ thuật Do đó ta đa cả 5 phơng án để tính toàn và so sánh về mặt kinh tế đểchọn ra các phơng án tối u

đ-L: Là chiều dài đờng dây có tiết diện F

C: Là giá tiền 1kWh điện năng tổn thất

C = 500đồng

A: Là tổng tổn thất điện năng hàng năm trong mạng điện

2 max

2

U

Q P

dm



Với : Là thời gian thời gian tác dụng lớn nhất trong năm

 = (0,124 + Tmax 10-4 )2 8760 = (0,124 + 5000 10-4)2 8760 = 3411 (h)

T max = 5000h: Là thời gian sử dụng công suất lớn nhất

Pmax : Là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây

U

Q P

dm

.

2

2 max

2 max 

Uđm = 110 kV; Các giá trị Pmax , Qmax , R đã đợc tính ở phần trớc

22

1 , 12 25

2

2 2

x

x 

= 1,056 MWTính toán tơng tự cho các đoạn đờng dây còn lại ta có kết qủa ghi ở bảng

23Hình 2-2

7,414,8

6,716

6,9219,96Tổng vốn đầu t k

141792 106

141926,4 106

164413,6 106

161212,8.10Phí tổn vận hành

hằng năm (đồng) 36101623,5 103

41562666 103

44149914 103

39046278 103

39623310 103

Ta thấy phơng án I là phơng án có vốn đầu t bé nhất, phí tổn vận hành hàng năm bé

nhất Đồng thời các chỉ số kỹ thuât của phơng án I cũng tốt hơn phơng án còn lại

1 Lựa chọn số lợng máy biến áp

Đối với mạng điện ta thiết kế các phu tải đều là phụ tải loại I Do đó để việc

cung cấp điện đợc bảo đẩm liên tục tại mỗi trạm biến áp ta đặt hai máy biến

27

áp làm việc song song ( mỗi máy nối vào một phân đoạn thanh góp riêng và giữa các phân đoạn này có một thiết bị đóng cắt tự động)

2 Lựa chọn công suất của các máy biến áp

Ta coi các máy biến áp đã đợc nhiệt đới hoá nên không cần hiệu chỉnh công suấttheo nhiệt độ

Sđm 

) 1 (

K : Là hệ số quá tải cho phép của máy biến áp (k = 1,4)

Smax là trị số công suất cực đại của phụ tải trạm

 Tính cho trạm biến áp của phụ tải 1

n = 2; k = 1,4 => Sđm 

) 1 2 ( 4 , 1

77 , 27

RT: là tổng trở tác dụng của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của MBA đã thay đổi về

phía điện áp cao

U P

% 2

dm

dm N

S

U U

()

PT: Là tổn thất công suất tác dụng trong n MBA ứng với khi phụ tải cực đại:

2 max 10

P P

S n

S U S

I n

100

Yêu cầu chung của sơ đồ nối điện là phải đảm bảo cung cấp điện an toàn ,liên tục ,

linh hoạt trong vận hành Sơ đồ đơn giản , dễ thao tác , giá thành hạ , tiết kiệm

thiết bị

Tuỳ thuộc vào khoảng cách truyền tải mà ta sử dụng sơ đồ cầu ngoài hay cầu trong

( với khoảng cách truyền tải L>70 Km ta sử dụng sơ đồ cầu trong nếu L<70 Km

ta sử dụng sơ đồ cầu ngoài ).Đối với mạng điện ta đang thiết kế Các phụ tải

1,3,5,6 có L>70 Km nên ta sử dụng sơ đồ cầu ngoài

Phụ tải

chơng IV công suất tối u của thiết bị bù

Để giảm công suất và điện năng trong hệ thống điện ngời ta có thể:

Phân phối công suất tác dụng và phản kháng trong hệ thống điện một cách hợp lý nhất

Giảm công suât phản kháng truyền tải trên đờng dây bằng biện pháp đặt các thiết (bù kinh tế )

ở đây ta xét đến phần thứ hai đó là biện pháp bù kinh tế

Ta nhận thấy rằng phầ lớn phụ tải của mạng điện là các hộ tiêu thụ nhiều công suất phản kháng Nên trên các đờng dây của mạng điện chuyên chở một lợng công suất

U

Q P

dm

.

2

2 2

Sử dụng vận hành tụ điện tĩnh dễ dàng, linh hoạt hơn nhiều so với máy bù đồng

bộ

Tụ điện tĩnh có thể làm việc trong mạng điện với mọi cấp điện áp bất kỳ còn máy

bù đồng bộ đủ làm việc với một cấp điện áp nhất định

Giá 1KVAr của tụ điện tĩnh ít phụ thuộc vào công suất đặt còn của máy bù đồng bôphụ thuộc nhiều vào công suất của nó

II – Xác định dung lợng bù tối u:

Khi đặt thiết bị bù để giảm Q ta sẽ giảm đợc P do đó giảm đợc tổn thất điện năng nhng mặt khác khi đặt thiết bị bù ta cũng phải tốn một khoản tiền để mua lắp đặt, vận hành thiết bị bù đó Nói cách khác dung lợng thiết bị bù lắp đặt hợp lý nhất về mặt kinh tế là dung lợng đảm bảo chi phí tính toán hằng năm Z bé nhất

Gọi Z là chi phí tính toán toàn bộ trong một năm khi đặt bộ dung lợng là Qb tại mạng điện có phụ tải S = P + j Q công suất tụ điện tĩnh không thay đổi trong một năm Phí tổn Z bao gồm ba phần:

atc: Là hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu t: atc = 1/Ttc ;Ttc= nah.

Vậy atc=1/8=0,125

k*b: Là gaí tiền đầu t cho một đơn vị dung lợng tụ điện (đ/KVAr)

phí tổn về tổn thất điện năng do bản thân tụ điện tĩnh tiêu thụ:

Z2 = C0.P*b T = C0.Pb*.Qb.T

Trong đó:

C0: Là giá tiền 1 kWh tổn thất điện năng

P*b: Là tổn thất công suất tác dụng trong 1 đơn vi dung lợng bù,với tụ điên tĩnh

dm

b U

Q

Q 

 RTrong đó:

Q: Là công suất phản kháng của phụ tải

R = Rd + Rb là điện trở của đờng dây và máy biến áp

: Là thời gian tổn thất công suất lớn nhất ; =3411 (h)

Vậy tổn phí tính toán tổng của mạng điện đặt tụ điện tĩnh là:

Q Q

K.

Để xác định đợc côn suất tụ điện tĩnh ứng với phí tổn tính toán bé nhất ta lấy đợc

đạo hàm của Z theo Qb và cho bằng không:

ƏZ/ƏQb = (avh+atc) k*b + Co Pb T - 2

2

dm

b

U

Q Q

R. = 0

0

* 0

*

.

2

.

dm b b

tc

R C

P T C K a a

* 0

*

.

2

.

dm b

d

b b

tc

R R C

P T C K a a

Các trạm biến áp cho các phụ tải đều đợc cung cấp điện bằng đờng dây 2 lộ (lộ kép)

và không qua trạm biến áp trung gian nào do đó ta có sơ đồ thay thế chung cho các

đờng dây nh sau

- Việc xác định công suất bù cho từng phụ tải ta đều áp dụng công thức (4-2 )

A Công suất tối u của thiết bi bù ở chế độ phụ tải cực đại

110 005 , 0 8760 10 5 10 150 125 , 0 1 , 0

5

2 5

5

2 5

110 8760 10 5 005 , 0 10 150 125 , 0 1 , 0

5

2 5

7 Kiểm tra hệ số công suất sau khi bù

Thông thờng trong hệ thống điện Cos phải đợc nâng lên hệ số 0,90,95 Tăng cos > 0,95 cũng không nên vì lúc đó p

Chủ yếu xác định do P chứ không phải do Qvì vậy nâng cao lên nữa chỉ tốn Qb mà ít giảm đợc p; A Vậy ta lấy tiêu chuẩn này để kiểm tra cos sau khi bù

Sau khi bù công suất cần cung cấp cho các phụ tải sẽ là:

S’= P + j (Q- Qb)

Cos’ =

'

S P

= 0,2212Cos’ = 0,977 > 0,95 mà ta chỉ cần bù đến Cos = 0,95↔

Tg = 0,329 =

25

1 ,

30



33

Tg’ = 0 , 187

30

61 , 5



Cos’ = 0,989 > 0,95 => ta chỉ bù đến Cos = 0,95 => Tg = 0,329 =

25 329 , 0 1 , 12 25

1 ,



Cos’ = 0,989 > 0,95 ta chỉ cần bù đến Cos = 0,95 <=> Tg = 0,329 =

28

6 ,

Cos’ = 0.968 > 0,95 ta chỉ cần bù đến Cos = 0,95

20

7 ,