Chương này tính toán cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện. Nếu nguồn không phát đủ công suất phản kháng cần thiết thì phải bù thêm sự thiếu hụt công suất phản kháng ở các phụ tải nhưng phải có sự phân bố hợp lý các thiết bị bù. là Báo cáo chất lượng và hoàn chỉnh nhất
Trang 1CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT
PHẢN KHÁNG VÀ TÍNH TOÁN PHÂN BỐ
THIẾT BỊ BÙ CƯỠNG BỨC
Chương này tính toán cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện Nếu nguồn không phát đủ công suất phản kháng cần thiết thì phải bù thêm sự thiếu hụt công suất phản kháng ở các phụ tải nhưng phải có sự phân bố hợp lý các thiết bị bù
1. Phụ tải 1:
jXB1
RB1
N
-j Q C1 -j Q C1
P Fe1 +j Q Fe1
P 1 + jQ 1
1
- Tổn thất trong máy biến áp
(MW)
(MVAr)
- Công suất cuối đường dây
(MVA)
- Công suất kháng do điện dung cuối đường dây sinh ra
(MVAr)
- Công suất cuối tổng trở của đường dây
(MVA)
- Tổn thất công suất tác dụng do R 1 =13.011Ω gây ra.
(MW)
Trang 2- Tổn thất công suất phản kháng do X 1 =12.332Ω gây ra
(MVAr)
- Công suất ở đầu tổng trở của đường dây
(MVA)
- Công suất kháng do điện dung đầu đường dây sinh ra
(MVAr)
- Công suất ở đầu đường dây
(MVA)
2. Phụ tải 2:
jXB2
RB2
N
-j Q C2 -j Q C2
P 2 + jQ 2
2
P Fe2 +j Q Fe2
- Tổn thất trong máy biến áp
(MW)
(MVAr)
- Công suất cuối đường dây
(MVA)
- Công suất kháng do điện dung cuối đường dây sinh ra
(MVAr)
- Công suất cuối tổng trở của đường dây
(MVA)
- Tổn thất công suất tác dụng do R 2 =16.744Ω gây ra.
Trang 3(MW)
- Tổn thất công suất phản kháng do X 2 =15.8704Ω gây ra.
(MVAr)
- Công suất ở đầu tổng trở của đường dây
(MVA)
- Công suất kháng do điện dung đầu đường dây sinh ra
(MVAr)
- Công suất ở đầu đường dây
(MVA)
3. Phụ tải 3:
jXB3
RB3
N
-j Q C3 -j Q C3
P Fe3 +j Q Fe3
P 3 + jQ 3
3
- Tổn thất trong máy biến áp
(MW)
(MVAr)
- Công suất cuối đường dây
(MVA)
- Công suất kháng do điện dung cuối đường dây sinh ra
Trang 4- Công suất cuối tổng trở của đường dây
(MVA)
- Tổn thất công suất tác dụng do R 3 =13.2825Ω gây ra.
(MW)
- Tổn thất công suất phản kháng do X 3 =26.755Ω gây ra
(MVAr)
- Công suất ở đầu tổng trở của đường dây
(MVA)
- Công suất kháng do điện dung đầu đường dây sinh ra
(MVAr)
- Công suất ở đầu đường dây
(MVA)
4. Phụ tải 4:
jXB4
RB4
N
-j Q C4 -j Q C4
P 4 + jQ 4
4
P Fe4 +j Q Fe4
- Tổn thất trong máy biến áp
(MW)
(MVAr)
- Công suất cuối đường dây
Trang 5- Công suất kháng do điện dung cuối đường dây dây sinh ra.
(MVAr)
- Công suất cuối tổng trở của đường dây
(MVA)
- Tổn thất công suất tác dụng do R 4 =16.401Ω gây ra.
(MW)
- Tổn thất công suất phản kháng do X 4 =33.0363Ω gây ra
(MVAr)
- Công suất ở đầu tổng trở của đường dây
(MVA)
- Công suất kháng do điện dung đầu đường dây sinh ra
(MVAr)
- Công suất ở đầu đường dây
(MVA)
: trong đó Si ở đầu đường dây nối với nguồn
(MVA)
Vì nguồn đủ cung cấp công suất tác dụng nên công suất tác dụng của nguồn là:
Công suất phản kháng do nguồn phát lên tại thanh cái cao áp là:
(MVAr)
Vì nên không cần đặt thêm dung lượng bù cưỡng bức để cần bằng công suất
⇒ (MVAr)
Trang 6⇒
Trang 7CHƯƠNG IX TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT
CỦA MẠNG ĐIỆN
- Phần cuối của bản thiết kế là dự toán kinh phí công trình và tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
- Việc lập dự toán công trình chỉ có thể tiến hành sau khi đã có bản thiết kế chi tiết
cụ thể từ đó lập các bản dự toán về các chi phí xây dựng trạm, chi phí xây dựng đường dây Dự toán công trình gồm các phần chủ yếu như xây dựng, lắp đặt máy, các hạng mục về thiết kế cơ bản
- Trong phần tổng kết này chủ yếu tính giá thành tải điện thông qua việc tính toán tổn thất điện năng và thống kê các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
1. Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện:
Xét khi phụ tải cực đại và chia làm 2 phần:
- Tổn thất công suất trên đường dây:
∑ΔPL =2.8994 (MW)
- Tổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm:
Tổn thất trong đồng: ∑ΔPCu = 0.2795 (MW)
Tổn thất trong sắt: ∑ΔPFe = 0.22 (MW)
- Ngoài ra còn tính tới tổn thất công suất tác dụng trong thiết bị bù:
∑ΔPbù = ΔP* ×∑Qbù = 0.005 × 31.408 = 0.15704 (MW)
- Tổn thất công suất tác dụng tổng là:
ΔP∑ = ∑ΔPL + ∑ΔPCu + ∑ΔPFe + ∑ΔPbù
= 2.8994 + 0.2795 + 0.22 + 0.15704 = 3.55594 (MW)
- Tổn thất công suất tính theo % của toàn bộ phụ tải trong mạng là
2. Tổn thất điện năng trong mạng điện:
Chia làm 2 phần:
- Tổn thất điện năng trong thép của máy biến áp:
ΔAFe = ∑ΔPFe × T = 0.22 × 8760 = 1927.2 (MWh/năm)
- Tổn thất điện năng trên đường dây và trong cuộn dây của máy biến áp (do điện trở):
ΔAR = (∑ΔPL + ∑ΔPCu ) × τ
Trang 8- Sau khi bù công suất phản kháng, thời gian tổn thất công suất cực đại :
(giờ/năm)
(giờ/năm)
ΔAR = (∑ΔPL + ∑ΔPCu ) × τ
= (2.8994 + 0.2795) × 3436.235 = 10923.45 (MWh/năm)
- Ngoài ra còn tính tới tổn thất điện năng trong thiết bị bù:
ΔAbù = ∑ΔPbù × Tmax
= 0.15704 × 5023.1 = 788.83 (MWh/năm)
- Tổn thất điện năng tổng là:
ΔA∑ = ΔAFe + ΔAR + ΔAbù
= 1927.2 + 10923.45 + 788.83 = 13639.48 (MWh)
- Tổn thất điện năng tổng tính theo % của tổng điện năng cung cấp cho phụ tải trong mạng là
A∑ = P∑ Tmax = 91 x 5023.1 = 457102.1 (MWh)
(P∑ = tổng công suất tác dụng của các phụ tải)
- Tính phí tổn vận hành hàng năm của mạng điện:
Y = avh(L)KL + avh(T)KT + c×ΔA∑
Trong đó:
- avh(L): hệ số vận hành (khấu hao, tu sửa, phục vụ) của đường dây, cột bê tông cốt thép lấy avh(L) = 0.04
- avh(T): hệ số vận hành của trạm biến áp, lấy từ 0.1 đến 0.14
- KL: tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây
- KT: tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp, ứng với các máy biến áp đã chọn
- Với 1 rúp (Nga) = 0.0358 $
Trang 9Trạm Số lượng Công suất (MVA) Tiền đầu tư
(rúp)
Tiền đầu tư ($)
ΔA∑: tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng điện
c: giá tiền 1 MWh điện năng tổn thất
Y = avh(L)KL + avh(T)KT + c×ΔA∑
KL = (4152.777 + 3251.05).103 $ = 7403.827×103 $
avh(L)KL= 0.04×KL = 0.04 × 7403.827×103 $ = 296.153×103 $ Chọn avh(T) = 0.1 (theo hướng dẫn đồ án)
⇒ Y= 296.153×103 + 0.1×14398.76 + 0.05×103×13639.48 = 979.567×103$
- Giá thành tải điện của mạng điện cho 1 kWh điện năng đến phụ tải là:
($/kWh)
- Giá thành xây dựng mạng điện cho 1 MW công suất phụ tải cực đại:
($/MW)
Trang 10IV. LẬP BẢNG CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT:
1 Độ lệch điện áp lớn nhất % 10.2736
2 Độ lệch điện áp lớn nhất lúc sự cố % 8.0636
3 Tổng độ dài đường dây Km 270.72
4 Tổng công suất các trạm biến áp MVA 164
5 Tổng công suất kháng do điện dung
đường dây sinh ra MVAr 12.8582
6 Tổng dung lượng bù MVAr 31.408
7 Vốn đầu tư đường dây 103 $ 7403.827
8 Vốn đầu tư trạm biến áp $ 14398.76
9 Tổng phụ tải cực đại MW 91
10 Điện năng tải hàng năm MWh 457102.1
11 Tổng tổn thất công suất ΔP∑ MW 3.55594
12 Tổng tổn thất công suất ΔP∑% % 3.9076
13
Tổng tổn thất điện năng ΔA∑ MWh 13639.48
14 Tổng tổn thất điện năng ΔA
∑% % 2.9839
15 Giá thành xây dựng mạng điện cho 1
MW phụ tải, K $/MW 81518.9644
16 Phí tổn kim loại màu tấn 475.0995
17
Giá thành tải điện, $/kWh 0.002143
18 Phí tổn vận hành hàng năm Y 103 $ 979.567