Đồ án tốt nghiệp nguyễn trung thông d5h3

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

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC VÀ TRẠM BIẾN ÁP

Giảng viên hướng dẫn : TS BÙI ANH TUẤN

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN TRUNG THÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên: Nguyễn Trung Thông

Giáo viên hướng dẫn: TS Bùi Anh Tuấn

Tiêu đề: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC VÀ TRẠM BIẾN ÁP

Phần I: Thiết kế lưới điện khu vực

Hệ thống điện gồm hai nhà máy nhiệt điện:

Bản đồ các vị trí của nguồn và các phụ tải điện

Phần II: Thiết kế trạm biến áp 250kVA – 22/0,4 kV

- Chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây của trạm;

- Chọn các thiết bị điện cao áp và hạ áp;

- Tính ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn;

- Tính toán nối đất cho trạm

v

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng được nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt đang tăng không ngừng mà trong đó hệ thống điện đặt ra phải làm sao đáp ứng đủ nhu cầu ngày càng cao đó

Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện trạm biến áp, các mạng điện và các hộ tiêu 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 vô cùng phức tạp, điều đó thể hiện ở tính đa chỉ tiêu của nó và sự biến đổi, phát triển không ngừng Từng mức độ, phạm vi, cấu trúc nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu điện năng cho sự phát triển kinh tế xã hội của từng địa phương nói riêng và toàn quốc nói chung, 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 toán thiết kế lưới điện khu vực nhằm mục đích tổng hợp lại những kiến thức cơ bản đã được học tại truờng và xây dựng cho mỗi sinh viên những kỹ năng cần thiết trong quá trình thiết kế mạng lưới điện Đồ án tốt nghiệp này gồm 2 phần:

Phần I : Thiết kế mạng lưới điện khu vực 110kV

Phần II: Thiết kế trạm biến áp 250kVA – 22/0,4 kV

Sinh viên Nguyễn Trung Thông

LỜI CẢM ƠN

Qua bản đồ án tốt nghiệp này em vô cùng biết ơn sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn TS Bùi Anh Tuấn và các thầy cô giáo trong khoa Hệ thống điện đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế nên đồ án có thể còn nhiều khiếm khuyết Em rất mong nhận được sự nhận xét góp ý của các thầy cô để bản thiết

kế của em thêm hoàn thiện và giúp em rút ra được những kinh nghiệm cho bản thân

Em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT

(Của giảng viên hướng dẫn)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT

(Của giảng viên phản biện)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC 12

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1

1.1 Nguồn điện 1

1.2 Phụ tải 1

1.3 Xác định sơ bộ chế độ làm việc của nguồn 2

1.3.1 2

1.3.2 3

1.3.3 5

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ CHỌN ĐIỆN ÁP TRUYÊN TẢI 6

2.1 Đề xuất các phương án nối dây 6

2.1.1 Nhóm 1 7

2.1.2 Nhóm 2 7

2.1.3 Nhóm 3 8

2.1.4 Nhóm HT 9

2.2 Lựa chọn điện áp truyền tải 9

2.2.1 Nhóm 1 10

2.2.2 Nhóm 2 11

2.2.3 Nhóm 3 13

2.2.4 Nhóm HT 14

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 16

3.1 Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn 16

3.2 Chọn dây dẫn cho các phương án 17

3.2.1 Nhóm 1 17

3.2.2 Nhóm 2 18

3.3 Tính tổn thất điện năng 23

3.3.1 Nhóm 1 23

3.3.2 Nhóm 2 25

3.3.3 Nhóm 3 25

3.3.4 Nhóm HT 25

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 26

4.1 Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế 26

4.2 Tính toán kinh tế cho các phương án đề suất 27

4.2.1 Nhóm 1 27

4.2.2 Nhóm 2 30

4.2.3 Nhóm 3 30

4.3 Lựa chọn phương án tối ưu 31

CHƯƠNG 5: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN 32

5.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp 32

5.1.1 Máy biến áp tại các trạm tăng áp 32

5.1.2 Máy biến áp tại các trạm hạ áp 32

5.2 Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm 34

5.2.1 Sơ đồ trạm tăng áp của nhà máy nhiệt điện 34

5.2.2 Sơ đồ nối điện cho các trạm trung gian 35

5.2.3 Sơ đồ nối dây trạm biến áp giảm áp 35

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MẠNG ĐIỆN 39

6.1 Chế độ phụ tải cực đại 39

6.1.1 Đường dây NĐ-2 39

6.1.2 Các đường dây HT-1, HT-4, NĐ-5, NĐ-6, NĐ-7, NĐ-8, NĐ-9 40

6.1.3 Đường dây liên lạc HT-3-NĐ 42

6.1.4 Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống 45

6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 45

6.3 Chế độ sự cố 48

6.3.1 Sự cố hỏng một tổ máy phát 48

6.3.2 Sự cố đứt một dây lộ kép 51

6.3.3 Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống 55

6.4 Kết luận 55

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 56

7.1 Tính toán điện áp tại các nút của lưới điện trong các chế độ phụ tải 56

7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại 56

7.1.2 Chế độ sau sự cố 57

7.2 Chọn phương thức điều chỉnh điện áp 58

CHƯƠNG 8: TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 66

8.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 66

8.2 Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện 66

8.3 Tổn thất đện năng trong lưới điện 67

8.4 Các loại chi phí và giá thành 67

8.4.1 Chi phí vận hành hàng năm 67

8.4.2 Chi phí tính toán hàng năm 67

8.4.3 Giá thành truyền tải điện năng 68

PHẦN II: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 250 KVA – 22/0,4 KV 69

CHƯƠNG 9: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA TRẠM 71

9.1 Chọn máy biến áp 71

CHƯƠNG 10: CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP VÀ HẠ ÁP 72

10.1 Thiết bị điện cao áp 72

10.1.1 Chống sét van 72

10.1.2 Cầu chì tự rơi 72

10.1.3 Chọn sứ cao áp 73

10.1.4 Chọn thanh dẫn xuống MBA 73

10.2 Thiết bị điện hạ áp 73

10.2.1 Chọn cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối 73

10.2.2 Chọn Aptomat 73

10.2.3 Chọn thanh góp hạ áp 74

10.2.4 Chọn sứ hạ áp 74

10.2.5 Chọn các đồng hồ đo đếm điện 75

10.2.6 Chọn BI 75

CHƯƠNG 11: TÍNH NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐÃ CHỌN 76

11.1 Tính toán ngắn mạch 76

11.1.1 Tính ngắn mạch tại điểm N1 77

11.1.2 Tính ngắn mạch tại N2 77

11.1.3 Tính ngắn mạch tại điểm N3 78

11.2 Kiểm tra các thiết bị điện đã chọn 79

11.2.1 Kiểm tra cầu chì tự rơi 79

11.2.2 Kiểm tra cáp hạ áp 79

11.2.3 Kiểm tra thanh góp hạ áp 79

11.2.4 Kiểm tra Aptomat 80

CHƯƠNG 12: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

PHẦN I THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

CHƯƠNG I PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

1.1 Nguồn điện

Lưới thiết kế gồm 2 nguồn cung cấp: thanh góp hệ thống và nhà máy nhiệt điện

Nhà máy nhiệt điện có 3 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là 100MW Tổng công suất nhà

có đặc điểm là chủ động về nguồn năng lượng, xây dựng gần nơi thiêu thụ điện, vốn xây dựng rẻ, xây dựng nhanh Nhược điểm là tiêu tốn nhiên liệu, ô nhiễm môi trường, hiệu suất thấp (30-40%), vận hành kém linh hoạt Công suất tự dùng của nhiệt điện thường chiếm khoảng 6-15% tùy theo loại nhà máy nhiệt điện Đối với nhà máy nhiệt điện, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải P≥30%Pdm, còn khi P≤30%Pdm thì các máy phát ngừng làm

có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết

kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành cần phải có sự liên hệ giữa HT và nhà máy điện nên khi vạch các phương án nối dây cần có đường dây liên lạc giữa chúng Do hệ thống có công suất vô cùng lớn nên ta chọn hệ thống là nút cân bằng công suất và nút cơ sở

Các hộ loại 1 là phụ tải quang trọng nếu ngừng cung cấp điện có thể gây ảnh hưởng xấu đến an ninh, chính trị, xã hội, gây thiệt lớn về kinh tế Do vậy yêu cầu cung cấp điên phải đảm bảo tính liên tục và ở mức dộ cao nên ta phải thiết kế mỗi phụ tải được cung cấp bởi đường dây lộ kép hoặc cung cấp theo mạch vòng kín

Các hộ loại 2 là các hộ tiêu thụ nếu như ngừng cung cấp điện chỉ gây thiệt hại kinh tế

do quá trình sản xuất bị gián đoạn

Các hộ loại 3 là phụ tải không quan trọng khi mất điện không gây thiệt hại lớn nên mỗi phụ tải chỉ cần cung cấp bởi một đường dây đơn

1.3Xác định sơ bộ chế độ làm việc của nguồn

1.3.1Chế độ phụ tải cực đại

So sánh sự tương quan giữa tổng công suất của các phụ tải xung quanh nhà máy và tổng công suất của các máy phát, trong chế độ phụ tải cực đại cả 3 tổ máy phát trong nhà máy nhiệt điện đều hoạt động với 85% công suất Tổng công suất tác dụng phát ra của 3 tổ máy là:

Pktmax = 85%.3.100 = 255MW Tổng công suất phản kháng do nhà máy phát ra

QF = Pktmax.tgφF = 255.0,62 = 158,1 MVAr

 Cân bằng công suất tác dụng

Ta có: Pktmax  PHT  m  Pmax     P Ptd  Pdt

1.1.1 Trong đó:

- m: hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực ddaij9 trong đồ án lấy m=1)

- PHT: Công suất lấy từ hệ thống

trữ lấy ở hệ thông, nghĩa là Pdt = 0

 Cân bằng công suất phản kháng

Phương trình cân bằng công suất phản kháng có dạng:

mạng điện

Qtd = Ptd.tgφtd = 25,5.0,62 = 15,81 MVAr

Như vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện sẽ là:

QF = Pktmin.tgφF = 170.0,62 = 105,4 MVAr

* Cân bằng công suất tác dụng:

Ta có:

Pktmin + PHT = m.∑Pmin + ∑∆P + Ptd + Pdt

*Cân bằng công suất phản kháng:

Phương trình cân bằng công suất phản kháng có dạng:

mạng điện

Qtd = Ptd.tgφtd = 17.0,62 = 10,54 MVAr

Như vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện sẽ là:

Tổng công suất phản kháng do nhà máy nhiệt điện và hệ thống phát ra là:

Từ kết quả trên ta thấy tổng công suất phản kháng co các nguồn cung cấp lơn hơn tổng công suất phản kháng mà các hộ tiêu thụ nên không cần phải bù công suât phản kháng

1.3.3Chế độ sự cố

Khi sự cố ngừng 1 tổ máy phát, so sánh sự tương quan giữa tổng công suất của các phụ tải xung qunah nhà máy và tổng công suất của các máy phát còn lại, ta cho phát 100% công suất định mức 2 máy phát còn lại sẽ phải phát 100% công suất định mức:

QvhHTSC = ∑QycSC – QSC = 172,81 – 124 = 48,81 MVAr

CHƯƠNG II

ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ CHỌN ĐIỆN ÁP

TRUYỀN TẢI

2.1 Đề xuất các phương án nối dây

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

Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận các phụ tải mới

Trong thiết kế hiện nay, để chọn sơ đồ tối ưu của mạng điện người ta sử dụng phương pháp nhiều phương án Từ các vị trí đã cho của các phụ tải và các nguồn cung cấp, cần dự kiến một số phương án và phương án tốt nhất sẽ chọn trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án đó đồng thời càn chú ý các sơ đồ đơn giản Các sơ đồ phức tạp hơn được chọn trong trường hợp các sơ đồ đơn giản không thỏa mãn những yêu cầu kinh tế - kỹ thuật Những phương án được lựa chọn để tiến hành so sánh về kinh tế chỉ là những phương án thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật của mạng điện

Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu đối với các mạng là độ tin cậy và chất lượng cao của điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ Khi dự kiến sơ đồ của mạng điện thiết kế, trước hết cần chú ý đến hai yêu cầu trên Để thực hiện yêu cầu về độ tin cậy cung cấp diện cho các hộ tiêu thụ loại I, cần đảm bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đông thời dự phòng đóng tự động Vì vậy để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I có thể sử dụng đường dây hai mạch hay mạch vòng

Đối với các hộ tiêu thụ loại II, trong nhiều trường hợp được cung cấp bằng đường dây hai mạch hoặc bằng hai đường dây riêng biệt Nhưng nói chung cho phép cung cấp điện cho các hộ loại II bàng đường dây trên không một mạch, bởi vì thời gian sủa chữa sự cố các đường dây trên không rất ngắn

Các hộ tiêu thụ loại III được cung cấp bằng đường dây một mạch

Trong mạng điện thiết kế gồm hai nguồn NĐ và HT, khi vận hành lưới điện thì hai nguồn NĐ và HT phải liên kết với nahu Qua phân tích nguồn và phụ tải ta thấy phụ tải I nằm giữa NĐ và HT nên ta sử dụng một mạch đường dây lộ kép nối HT và NĐ qua phụ tải loại I

Dựa vào vị trí nguồn và phụ tải trên sơ đồ lưới điện khu vực ta thấy các phụ tải 1 và 4

sẽ được nhận điện từ thanh góp hệ thống hệ thống, còn các phụ tải 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 sẽ được cung cấp từ NĐ

Dựa vào vị trí địa lý chúng ta phân chia như sau:

- Nhóm HT: Gồm các phụ tải 1, 3 và 4 được cung cấp điện từ HT

- Nhóm 1 : Gồm các phụ tải 2 và 8 được cung cấp điện từ NĐ

- Nhóm 2 : Gồm các phụ tải 6 và 7 được cung cấp điện từ NĐ

- Nhóm 3 : Gồm các phụ tải 5 và 9 được cung cấp điện từ NĐ

Phương án 1b Phương án 1a

2

NÐ

8

58.31km 50,99km

Hình 2.1 Sơ đồ mạng điện nhóm 1

2.1.2 Nhóm 2

Nhóm 2 gồm có nhà máy nhiệt điện và phụ tải 6 và 7

Phương án 2b Phương án 2a

50,99 km28,28 km

Hình 2.2 Sơ đồ mạng điện nhóm 2

2.1.3 Nhóm 3

Nhóm 3 gồm có nhà máy nhiệt điện và phụ tải 5 và 9

Phương án 3b Phương án 3a

2.1.4 Nhóm HT

NĐ 3

2.2 Lựa chọn điện áp truyền tải

Lựa chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện là một nhiệm vụ rất quan trọng, bởi vì trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế, kĩ 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 phải phù hợp với tình hình lưới điện hiện tại và phù hợp với tình hình lưới điện quốc gia

- Đảm bảo tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải trong quy phạm

U



 Khi điện áp càng cao thì tổn thất công suất càng nhỏ, sử dụng ít kim loại màu Tuy nhiên lúc điện áp tăng cao thì chi phí cho xây dựng mạng điện càng lớn và giá thành của thiết bị tăng cao

Việc lựa chọn điện áp của mạng điện chủ yếu dựa vào kinh nghiệm tổng kết

Theo công thức kinh nghiệm:

- li : chiều dài đường dây thứ i (km)

- n : số mạch của đường dây

Bảng 2.1 Khoảng cách các lộ đường dây

Hình 1a

Điện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ_2 bằng:

_ 4

354,34 50,99 16 78,96

NÐ

8

58.31km 50,99km

_ 7

254,34 42, 43 16 67, 57

Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-6 bằng:

1

Dựa vào kết quả tính toán theo công thức chọn cấp điện áp cho mạng lưới điện thiết

_ 5

754,34 44, 72 16 110,19

Kết luận : Chọn cấp điện áp 110 kV cho mạng điện

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT

3.1Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn

Các mạng điện 110 kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không Các đường dây 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 các cột thép tùy theo địa hình đường dây chạy qua Đối với



Trong đó:

- Jkt : mật độ dòng kinh tế của dòng điện, A/mm2 ( với dây AC Tmax = 4500h thì Jkt =

1,1 A/mm2)

Dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ phụ tải cực đại xác định theo công thức:

3 max

3 dm

S I

n U

Trong đó:

- n : số mạch của đường dây

Dựa vào tiết diện dây dẫn được tính theo công thức trên, tiến hành chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang, độ bền cơ học của đường dây, phát nóng dây dẫn trong các chế độ sau sự cố và tổn thất điện áp

Đối với đường dây 110 kV để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép

- Isc : dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố

3.2 Chọn dây dẫn cho các phương án

Ta tính chi tiết cho nhóm 1, các nhóm sau tính toán tương tự và kết quả được biểu thị

max 2

38,88

.10 102, 03 3 2 3.110

ND

dm

S I

n U

max 102.03

92.76 1,1

kt kt

I F J

( thỏa mãn điều kiện)

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn NĐ-2 là đường dây kép nên khi hỏng một

lộ thì lộ còn lại vẫn hoạt động bình thường

max

2 2.102, 03 204, 06

sc bt

- Đoạn đường dây NĐ-8:

3 max8

max 8

27, 77

.10 145, 75 3 1 3.110

ND

dm

S I

n U

max 145, 75

132, 52 1,1

kt kt

I F J

kt kt

I F J

Ftc = 185 mm2> 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn NĐ-2 là đường dây kép nên khi hỏng một

lộ thì lộ còn lại vẫn hoạt động bình thường

max

2 2.174, 91 349,82

sc bt

- Đoạn đường dây 2-8:

3 max 8

max 2 8

27, 77

.10 145.75 3 dm 1 3.110

S I

n U

max 145, 75

132, 52 1,1

kt kt

I F J

max 3

33, 33

.10 87.47 3 2 3.110

ND

dm

S I

n U

max 87, 47

79, 52 1,1

kt kt

I F J

Chọn dây dẫn loại AC – 95, có tiết diện chuẩn là 95mm 2 và dòng điện cho phép là 330A

Kiểm tra theo điều kiện vầng quang Dây dẫn đã chọn có:

Ftc = 95mm2> 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn NĐ-6 là đường dây kép nên khi hỏng một

lộ thì lộ còn lại vẫn hoạt động bình thường

max

2 2.87, 47 174, 94

sc bt

- Đoạn đường dây NĐ-7:

3 max 7

max 7

27, 77

.10 72,88 3 2 3.110

ND

dm

S I

n U

max 72,88

66, 25 1,1

kt kt

I F J

Chọn dây dẫn loại AC – 70, có tiết diện chuẩn là 70mm 2 và dòng điện cho phép là 265A

Kiểm tra theo điều kiện vầng quang Dây dẫn đã chọn có:

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn NĐ-7 là đường dây kép nên khi hỏng một

lộ thì lộ còn lại vẫn hoạt động bình thường

max 6

29, 05

.10 152, 47 3 1 3.110

ND ND

dm

S I

kt kt

I F J

445 A

Kiểm tra theo điều kiện vầng quang Dây dẫn đã chọn có:

Ftc = 150mm2> 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)

Kiểm tra điều kiện phát nóng: đối với đường dây NĐ-6 có 2 trượng hợp vận hành sự cố:

Trường hợp sự cố đoạn 6-7 Trường hợp sự cố đoạn NĐ-7

Ta thấy rằng trường hợp sự cố đoạn NĐ-7 nguy hiểm hơn vì phải tải một lượng công suất đến phụ tải 7 Khi sự cố đoạn NĐ-7, công suất chạy trên đoạn còn lại là:

61,1.10 320, 69 3 1 3.110

ND scND

dm

S I

max 7

32, 05

.10 168, 22 3 1 3.110

ND ND

dm

S I

n U



max 168, 22

152, 93 1,1

kt kt

I F J

510A

Kiểm tra theo điều kiện vầng quang Dây dẫn đã chọn có:

Ftc = 185mm2> 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)

Kiểm tra điều kiện phát nóng: đối với đường dây NĐ-7 có 2 trượng hợp vận hành sự cố:

Trường hợp sự cố đoạn 6-7 Trường hợp sự cố đoạn NĐ-6

Ta thấy rằng trường hợp sự cố đoạn NĐ-6 nguy hiểm hơn vì phải tải một lượng công suất đến phụ tải 7 Khi sự cố đoạn NĐ-7, công suất chạy trên đoạn còn lại là:

61,1.10 320, 69 3 1 3.110

ND scND

dm

S I

4, 28.10 22.46 3 dm 1 3.110

S I

kt kt

I F J

Kiểm tra điều kiện phát nóng: với đường dây này có 2 trường hợp vận hành sự cố: trường hợp sự cố đoạn NĐ-6 và trường hợp sự cố đoạn NĐ-7

Sự cố đoạn đường dây NĐ-6 nguy hiểm hơn do phụ tải của nó lớn hơn:

sc

dm

S I

n U



Tính toán tương tự cho các nhóm khác, kết quả trong bảng sau:

Bảng 3.1 Kết quả tính toán cho nhóm 1

(MVA)

P (MW)

Q (MVAr)

P (MW)

Q (MVAr)

Bảng 3.3 Kết quả tính toán cho nhóm 3

S (MVA)

P (MW)

Q (MVAr)

S (MVA)

P (MW)

Q (MVAr)

Fkt

Ftc (mm2)

Icp (A)

Loại dây (AC)

3.3 Tính tổn thất điện năng

Điện năng cung cấp cho các họ 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 các mạng điện thường 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 những vấn đề duy trì tần số Vì vậy chỉ tiêu chất lượng của điện năng là gí trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với điện áp định mức ở mạng điện thứ cấp

Khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh giá chất lượng điện nawngtheo các giá trị của tổn thất điện áp

Khi tính sơ bộ các mức điện áp trong các trạm hạ áp, có thể chấp nhận là phù hợp nếu trong chế độ phụ tải cực đại câc tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện một cấp điện áp không vượt quá 10÷15% trong chế độ làm việc bình thường, còn trong các chế độ sau sự cố các tổn thất điện áp lớn nhất không vượt quá 15÷20%, nghĩa là:

△Umax bt% = 10÷15%

△Umax sc% = 15÷20%

Đối với những mạng điện phức tạp, có thể chấp nhận các tổn thất điện áp lớn nhất đến 15÷20% trong chế độ phụ tải cực đại khi vận hành bình thường và đến 20÷25% trong chế độ sau sự cố, nghĩa là:

- Pi, Qi : Công suất chạy trên đường dây thứ i

Đối với đường dây có hai mạch, nếu ngừng 1 mạch thì tổn thất điện áp trên đường dây bằng:

+ Chế độ sự cố: Khi một mạch trên đường dây ngừng làm việc, tổn thất điện

áp trên đường dây có giá trị:

+ Chế độ sự cố: Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét các sự

cố xếp chồng, nghĩa là đồng thời xảy ra trên các đoạn đường dây đã cho, chỉ xét sự cố

ở đoạn nào mà tổn thất điện áp trên dường dây có giá trị cực đại

Đối với đường dây NĐ-2-8 khi ngừng một mạch trên đoạn NĐ-2 sẽ nguy hiểm hốn với trường hợp sự cố một mạch trên đoạn 2-8, tổn thất điện áp trên đoạn này bằng:

Bảng 3.5 Kết quả tính toán tổn thất điện áp nhóm 1

%

△Umaxsc

% Nhóm 1

3.3.2 Nhóm 2

Bảng 3.6 Kết quả tính toán tổn thất điện áp nhóm 2

Bảng 3.7 Kết quả tính toán tổn thất điện áp nhóm 3

Bảng 3.8 Kết quả tính toán tổn thất điện áp nhóm HT

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ, CHỌN

PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

4.1Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế

Khi tính toán, tính toán mạng lưới điện cần phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật mặc dù trên thực tế hai yêu cầu kinh tế và kỹ thuật thường mâu thuẫn nhau Một lưới điện có chỉ tiêu kinh tế tốt, vốn đầu tư và chi phí vận hành cao Ngược lại, lưới điện có vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ thì chi phí vận hành cao, cấu trúc lưới điện phức tạp, vận hành kém linh hoạt, độ an toàn thấp Vì vậy việc đánh giá tính toán chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của một lưới điện sẽ đảm bảo cho việc đạt chỉ tiêu về kỹ thuật, hợp lý về kinh tế

Để so sánh về mặt kinh tế ta sử dụng hàm chi phí tính toán hàng năm

a T

  

- K: Vốn đầu tư xây dựng đường dây

0

K  xK l K

+Với đường dây đơn x = 1; đường dây kép x = 1,6

- ∆A: Tổn thất điện năng, (kWh)

4 2 max

(0,124 T .10 ) 8760

- C: Giá điện năng tổn thất, C = 800đ/1kWh

Bảng 4.1 Giá dây dẫn

k 0i 10 6

4.2 Tính toán kinh tế cho các phương án đề suất

- Tính toán tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng trên đường dây:

+ Tính toán cho đường dây NĐ-2:

T=4500h Nên ta có:

4 2(0,124 4500.10 ) 8760 2886

- Vốn đầu tư đường dây:

Vốn đầu tư xây dựng đường dây NĐ-2:

( tc vh) .

Z  a a K A C

6 9

- Tính toán tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng trên đường dây:

+ Tính toán cho đường dây NĐ-2:

T=4500h Nên ta có:

4 2(0,124 4500.10 ) 8760 2886

- Vốn đầu tư đường dây:

Vốn đầu tư xây dựng đường dây NĐ-2: