Đồ án tốt nghiệp Lưu quang thành

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 v

Trang 1

GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

Họ và tên sinh viên: Lưu Quang Thành

Lớp:D5H4

I Đề tài:

1.Thiết kế lưới điện khu vực

II Sơ đồ thiết kế lưới

Điện áp thứ cấp(kV) 10 10 10 10 10 10 10 10 10

3 Nguồn điện:

Trang 2

- Nguồn 1: Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, cosφ=0,85

- Nguồn 2; Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi: 3x100MW, Uđm=10,5, cosφ=0,85

Giá 1kWh điện năng tổn thất : 500đồng/kWh

Trang 3

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 đặc biệt 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 lưới điện Đồ án tốt nghiệp này gồm 2 phần:

Phần I : Thiết kế mạng lưới điện khu vực

Phần II: Nghiên cứu một số ứng dụng của QHTT trong quy hoạch phát triển hệ thống điện

Qua bản đồ án tốt nghiệp này em vô cùng biết ơn sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Văn Điệp và các thầy cô giáo trong khoa Hệ thống điện đã giúp em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này

Vì thời gian và kiến thức có hạn, trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai xót Kính mong sự chỉ bảo góp ý của thầy, cô trong bộ môn để bản đồ án của em được tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Hà nôi, tháng 11 năm 2014

Sinh viên Lưu Quang Thành

Trang 4

GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp 1

CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

Trong công tác thiết kế mạng điện, việc đầu tiên cần phải nắm được các thông tin về nguồn và phụ tải nhằm định hướng cho việc thiết kế Cần phải xác định vị trí nguồn điện, phụ tải, công suất và các dự kiến xây dựng, phát triển trong trong tương lai Xác định nhu cầu điện năng trong thời gian kế hoạch bao gồm tổng công suất đặt và lượng điện tiêu thụ hiện nay của từng hộ phụ tải, từ đó định hướng cho việc thiết kế kết cấu của mạng điện

Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên chọn hệ thống là nút cân bằng công suất và nút cơ sở về điện áp

Ngoài ra do hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy điện, nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ hệ thống điện

1.1.2 Nhà máy nhiệt điện

Nhà máy nhiệt điện gồm 3 tổ máy Mỗi tổ máy có:

Công suất định mức: Pđm = 1000 MW

Hệ số công suất: cos = 0,85

Tổng công suất định mức của nhà máy là: PF = 3 x 100 = 300 MW

Nhiên liệu của NĐ có thể là than đá, dầu và khí đốt Hiệu suất của các nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30- 40%) Đồng thời công suất tự dùng của NĐ thường chiếm khoảng 6-15% tùy theo loại nhà máy nhiệt điện

Đối với nhà máy nhiệt điện, các nhà máy làm việc ổn định khi phụ tải P ≥ 70%

Pđm và công suất phát kinh tế từ (80 90)%, khi phụ tải P < 30% Pđm, các máy phát ngừng làm việc

Khi thiết kế ta chọn công suất phát kinh tế bằng 85% Pdm , nghĩa là:

Trang 5

Do khoảng cách giữa các nhà máy và giữa các phụ tải tương đối lớn nên ta dùng đường dây trên không để dẫn điện

- Đối với dây dẫn để đảm bảo độ bền cơ cũng như yêu cầu về khả năng dẫn điện ta dùng loại dây dẫn AC để truyền tải điện

phụ tải cực đại Tmax=5000h Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại

Trang 6

Hộ tiêu

thụ

Pmax+jQmax (MVA)

Smax (MVA)

Pmin+ j Qmin (MVA)

Smin (MVA)

Trang 7

CHƯƠNG II: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT –XÁC ĐỊNH PHƯƠNG THỨC

VẬN HÀNH VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN 2.1.Cân bằng công suất tác dụng

Phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại đối với hệ thống điện thiết kế có dạng:

PND+PHT = Ptt = m∑Pmax + ∑ΔP + Ptd + Pdt

Trongđó:

PND - Tổng công suất do Nhà máy nhiệt điện phát ra

Vì là nhà máy nhiệt ,nên công suất phát thường nằm trong khoảng (80%÷90%) công suất định mức.Ở đây ta chọn bằng 85% công suất định mức

PND =85% Pđm =85%.3.100 = 255 MW

PHT - công suất tác dụng lấy từ hệ thống

m - Hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại ( m=1)

Pmax - Tổng công suất của các phụ tải trong chế độ cực đại

Pdt - Công suất dự trữ trong hệ thống

Bởi vì hệ thống điện có công suất vô cùng lớn nên công suất dự trữ lấy ở hệ thống, nghĩa là Pdt = 0

Ptt- công suất tiêu thụ trong mạng điện

Vậy trong chế độ phụ tải cực đại, hệ thống cần cung cấp công suất cho các phụ tải bằng:

Trang 8

2.2.Cân bằng công suất phản kháng

Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằng giữa điện năng sản suất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm Sự cân bằng đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng mà cả đối với công suất phản kháng

Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại sự cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp trong mạng điện Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất tiêu thụ thì điện áp trong mạng sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng thì điện áp trong mạng sẽ giảm Vì vậy để đảm bảo chất lượng cần thiết của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và hệ thống, cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng

Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế có dạng:

QF+ QHT =Q mtt= å Qmax +å ΔQL- å QC+å Qb+Qtd +Qdt (0.1) Trong đó:

QF – tổng công suất phản kháng do nhà máy phát ra

Q - Tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra,

khi tính sơ bộ lấy Q L Q C

Trang 9

Qtd = Ptd.tgφ = 30.0,882 = 26,46 MVAr td

Qdt - Công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống, khi cân bằng sơ bộ chúng ta lấy bằng 15% tổng công suất phản kháng ở phần bên phải của phương trình (2.2) Đối với mạng điện thiết kế, công suất Qdt sẽ lấy ở hệ thống nghĩa là Qdt =0

Tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện:

Khi sự cố đường dây hay MBA ta vẫn cho 3 tổ máy phát 85% công suất còn khi xảy

ra sự cố 1 tổ máy phía nhiệt điện thì ta cho 2 tổ máy còn lại phát công suất bằng 100%Pđặt của mỗi tổ máy, phần còn thiếu lấy từ hệ thống

Ở chế độ này ta có tổng công suất yêu cầu là:

Trang 10

Bảng 0.1 Phương thức vận hành của nhà máy nhiệt điện

Chế độ vận

Phụ tải cực đại 395,925

3 tổ máy làm việc(85%) Phát 255 MW

Phát 140,925 MW

Phụ tải cực

2 tổ máy làm việc(85%) Phát 170 MW

Phát 116,148 MW

2 tổ máy làm việc(100%) Phát 200 MW Phát 195,925 MW

2.5.Xây dựng các phương án

Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đố 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 được sơ đồ tối ưu của mạng điện người ta sử dụng phương pháp nhiều phưng án Từ các vị trí đã cho của phụ tải và cá nguồn cung cấp, cần

dự kiến một số phương án và phương án tốt nhất sẽ được chọn trên cơ sở so sánh kinh tế

- kỹ thuật các phương án đó Không cần dự kiến quá nhiều phương án Sauk hi phân tích tương đối cẩn thận có thể dự kiến 4 đến 5 phương án hợp lý nhật Đồng thời cần chú ý chọn các sơ đồ đơn giản Các sơ đồ phức tạp hơn được chọn trong trường hợp khi các sợ

đồ đơn giản không thoản mãn được những yêu cầu kinh tế - kỹ thuật

Những phương án để 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 Để thực hiện yêu cầu về đọ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I, ta phải sử dụng đường dây 2 mạch hoặc mạch vòng

Trang 11

Hình 2.1 Phương án 1

Trang 12

Trang 13

GVHD: T.S Nguyễn Văn Điệp 10 Hình 2.5 Phương án 5

Trang 14

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

3.1 Phương án 1:

3.1.1 Chọn điện áp định mức của mạng điện:

Từ sơ đồ đi dây của phương án 1, ta xác định được chiều dài các đường dây từ

nguồn đến phụ tải dựa vào định lý Pitago với thông số mỗi ô là 10x10km

Bảng 3.1 Chiều dài đường dây phương án 1

Trong đó PKT : tổng công suất phát kinh tế của nhà máy điện = 255 MW

Ptd : công suất tự dung trong NMD = 30 MW

PN : tổng công suất các phụ tải nối với NMD Trừ phụ tải 5

PN = P1 + P2 + P3 + P6 + P7 = 38,6+36,9+40,4+40,1+36,2=192,2 MW

ΔPN: tổn thất cs trên đường dây do NMD cung cấp (=5%PN)

5

.192, 2 9, 61( W) 100

Trang 15

Bảng 3.2 Điện áp trên các dây phương án 1

Đường dây CS truyền tải l Utt U dm S

3.1.2 Chọn tiết diện dây dẫn

Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện ( Jkt )

I lv F

Jkt : Mật độ kinh tế của dòng điện ( A/mm² ) Ta chọn = 1,1

Sau đó dựa vào tiết diện kinh tế đã được tính ở trên ta tiến hành chọn tiết diện theo tiêu chuẩn : Fchọn ≥ Fkt

Đối với đường dây 110kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện 70mm2

.Kiểm tra phát nóng của dây dẫn lúc sự cố

Ta phải tính được dòng điện chạy trong dây dẫn của đoạn dây đó lúc sự cố đứt dây ( Isc ) Sau đó so sánh trị số tính được với dòng điện cho phép chạy trong dây dẫn đó ( Icp )

Vì là đoạn dây có lộ kép thì dòng điện khi sự cố bằng 2 lần dòng điện ở chế độ phụ tải max

Trang 16

Isc = 2.Imaxbt +)Ta tiến hành chọn tiết diện dây dẫn cho đường dây HT-9:

HT HT

Khi ngừng 1 mạch đường dây, Isc = 2.120,194 = 240,388 < Icp (TM)

+) Đối với đường dây ND-5:

ND ND

Khi ngừng 1 mạch đường dây, Isc = 2.40,59 < Icp =265 (TM)

Đối với đường dây HT-5-ND, ta cần xét thêm sự cố ngừng 1 MF, 2 MF còn lại sẽ phát 100% công suất:

Vậy trong chế độ này HT cần cung cấp cho NMD 1 lương cs tác dụng là 21,81MW

CSPK chạt trên đường dây ND-5 là:

Trang 17

Trang 18

Bảng 3.3 Thông số các đường dây phương án 1

3.1.3 Tổn thất điện áp trong mạng điện

Tính tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường và khi sự cố nguy hiểm nhất

Tổn thất điện áp trên một đoạn dây được tính theo biểu thức sau :

U dm

Trong đó :

P, Q: Là công suất tác dụng và phản kháng trên đoạn dây đó

R, X: Là điện trở và điện kháng của đoạn đường dây đó

Uđm : Là điện áp định mức của mạng điện

Trường hợp sự cố là khi lộ kép bị đứt dây một lộ đường dây

Đường

dây S Ibt Ftt F chọn Icp Isc L r0 x0 b0*10

-6

R X B/2*10-4 (MVA) (A) (mm2) (A) (A) (km) (Ω/km) (Ω/km) (S/km) (Ω) (Ω) (S) ht-9 45.800 120.194 109.267 120 380 240.388 60.828 0.27 0.423 2.69 8.212 12.865 1.636 ht-8 46.028 120.792 109.811 120 380 241.584 80.623 0.27 0.423 2.69 10.884 17.052 2.169 ht-5 15.467 40.590 36.900 70 265 81.181 50.990 0.46 0.440 2.58 11.728 11.218 1.316 ht-4 43.982 115.423 104.930 120 380 230.846 60.000 0.27 0.423 2.69 8.100 12.690 1.614 nd-5 26.355 69.164 62.876 70 265 138.328 60.828 0.46 0.440 2.58 13.990 13.382 1.569 nd-7 41.141 107.967 98.152 120 380 215.934 72.801 0.27 0.423 2.69 9.828 15.397 1.958 nd-6 45.573 119.598 108.726 120 380 239.196 67.082 0.27 0.423 2.69 9.056 14.188 1.805 nd-1 43.868 115.124 104.658 120 380 230.247 67.082 0.27 0.423 2.69 9.056 14.188 1.805 nd-2 41.936 110.053 100.049 120 380 220.107 60.828 0.27 0.423 2.69 8.212 12.865 1.636 nd-3 45.914 120.493 109.539 120 380 240.986 56.569 0.27 0.423 2.69 7.637 11.964 1.522

Trang 19

Tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường ∆Umaxbt% ( nghĩa là tính tổn thất điện áp từ nguồn tới phụ tải xa nhất lúc phụ tải cực đại ) và tổn thất điện áp lúc sự cố nặng nề nhất

∆Umaxsc% phải thỏa mãn các điều kiện sau :

- Lúc bình thường : ∆Umaxbt% ≤ 15%

Đường dây ΔUbt% ΔUsc%

HT-9 5,049 10,098 ND-7 5,428 10,865 HT-8 6,725 13,45 ND-6 5,54 11,081 HT-5 2 4 ND-1 5,333 10,666 HT-4 4,782 9,565 ND-2 4,623 9,246 ND-5 4,066 8,133 ND-3 4,707 9,414

Trang 20

3.2.1 Chọn điện áp định mức của mạng điện

Ta xác định chiều dài đường dây như ở phương án 1:

Trang 21

Bảng 3.6 Điện áp trên các dây phương án 2

Đường dây CS truyền tải P l Utt U dm

(MW) (km) (kV) (kV) HT-9 80,8 60,828 115,417 110 9-8 40,5 50,99 84,043 110 HT-4 38,7 60 83,436 110 HT-5 13,61 50,99 54,875 110 ND-5 23,19 60,828 68,118 110 6-7 36,2 50,99 80,095 110 ND-6 76,3 67,082 112,964 110 ND-1 38,6 67,082 84,143 110 ND-3 77,3 56,569 112,754 110 3-2 36,9 36,056 78,99 110

80,8 43, 632

HT HT

Khi ngừng 1 mạch đường dây, Isc = 2.240,986 < Icp =605 (TM)

Tính toán tương tự cho các đương dây còn lại ta có bảng sau:

Trang 22

Đường

dây S Ibt Ftt F chọn Icp Isc L r0 x0 b0*10^-6 R X B/2*10^-4 (MVA) (A) (mm2) (A) (A) (km) (Ω/km) (Ω/km) (S/km) (Ω) (Ω) (S) ht-9 91.828 240.986 219.078 240 605 481.972 60.828 0.13 0.4 2.85 3.954 12.166 1.734

Trang 23

Làm tương tự như phương án 1, ta có:

Trang 24

Ta xác định chiều dài đường dây như ở phương án 2:

Đường

dây HT-9 9-8 HT-4 HT-5 ND-5 ND-7 ND-6 ND-3 ND-2 ND-1

l (km) 60,828 50,99 60 50,99 60,828 72,801 67,082 56,569 60,828 67,082

Bảng 3.10 Điện áp đường dây phương án 3

Tính toán tương tự như ở

phương án 2, ta tính được điện áp

trên các đường dây:

Đường dây CS truyền tải l Utt U dm

(MVA) (km) (kV) (kV) HT-9 80,8+j43,632 60,828 115,417 110 9-8 40,5+j21,87 50,99 84,043 110 HT-4 38,7+j20,898 60 83,436 110 HT-5 13,61+j7,349 50,99 54,875 110 ND-5 23,19+j12,523 60,828 68,118 110 ND-7 36,2+j19,548 72,801 82,62 110 ND-6 40,1+j21,654 67,082 85,475 110 ND-3 40,4+j21,816 56,569 84,576 110 ND-2 36,9+j19,926 60,828 81,89 110 ND-1 38,6+j20,844 67,082 84,143 110

Trang 25

Tính toán tương tự như phương án 2, ta có bảng:

Bảng 3.11 Thông số các đương dây phương án 3

Đường

dây Ibt Ftt F chọn Icp Isc L r0 x0 b0*10^-6 R X B/2*10^-4 (A) (mm2) (A) (A) (km) (Ω/km) (Ω/km) (S/km) (Ω) (Ω) (S) ht-9 240.986 219.078 240 605 481.972 60.828 0.13 0.4 2.85 3.954 12.166 1.734

Trang 26

3.3.3 Tổn thất điện áp trong mạng điện:

Làm tương tự như phương án 2, ta có:

Bảng 3.12 Tổn thất điện áp đường dây phương án 3

Tổn thất điện áp max lúc bình thường:

Đường dây ΔUbt% ΔUsc% Đường dây ΔUbt% ΔUsc%

Trang 27

Ta xác định chiều dài đường dây như phương án 3

Bảng 3.13 Chiều dài các đường dây phương án 4

Đường

dây HT-9 HT-8 HT-4 HT-5 ND-5 ND-6 6-7 ND-1 ND-3 3-2

l (km) 60,828 80,623 60 50,99 60,828 67,082 50,99 67,082 56,569 36,056

Tính toán tương tự như ở phương án 3, ta tính được điện áp trên các đường dây:

Bảng 3.14 Điện áp trên các đường dây phương án 4

Tính toán tương tự như phương án 3, ta tính được thông số các đường dây

Đường dây CS truyền tải l Utt U dm

(MVA) (km) (kV) (kV) HT-9 40,3+j21,762 60,828 84,961 110 HT-8 40,5+j21,87 80,623 87,3 110 HT-4 38,7+j20,898 60 83,436 110 HT-5 13,61+j7,349 50,99 54,875 110 ND-5 23,19+j12,523 60,828 68,118 110 ND-6 76,3+j41,202 67,082 112,964 110 6-7 36,2+j19,548 50,99 80,095 110 ND-1 38,6+j20,844 67,082 84,143 110 ND-3 77,3+j41,742 56,569 112,754 110 3-2 36,9+j19,926 36,056 78,99 110

Trang 28

Đường

dây Ibt Ftt F chọn Icp Isc L r0 x0 b0*10^-6 R X B/2*10^-4 (A) (mm2) (A) (A) (km) (Ω/km) (Ω/km) (S/km) (Ω) (Ω) (S) ht-9 120,194 109,267 120 380 240,388 60.828 0.27 0.423 2.69 8,212 12.865 1.636

Trang 29

Tính toán tương tự như phương án 3, ta có

Trang 30

Xét mạch vòng HT-9-8, để xác định dòng công suất, ta cần giả thiết rằng: mạng điện đồng nhất và tất cả các loại đường dây đều có cùng 1 tiết diện Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn HT-9 là:

3.5.1 Chọn điện áp của mạng điện:

Làm tương tự như các phương án trên, ta có

Trang 31

Bảng 3.17 Điện áp trên các đường dây phương án 5

Ta tiến hành tính toán và chọn như ở các phương án trên, xét mạch vòng, ta có

+) Dây HT-9 có Ftt = 241,47(mm2) => chọn dây AC-300 ( Icp = 690 A)

+) Dây HT-8 có Ftt = 196,687(mm2) => chọn dây AC-240 ( Icp = 605 A)

+)Dây 9-8 có Ftt = 22,934(mm2) => chọn dây AC-70 ( Icp = 265 A)

Xét đoạn 9-8 : khi đứt dây HT-8, dây này sẽ tải 1 lượng cs lớn nhất = 40,5+j21,87

Trang 32

Ta nhận thấy mạch vòng có 1 điểm phân chia công suất là nút 8, do đó nút này sẽ có điện áp thấp nhất mạch vòng, nghĩa là tổn thất điện áp mạch vòng lớn nhất:

HT HT HT HT HT

Trang 33

2

36, 271.10, 481 19, 586.32, 249

.100 8, 362(%) 110

+) Khi đứt dây HT-9: dây HT-8 sẽ tải 1 lượng cs: S8 + S9 = 80,8 + j43,632 (MVA)

dây 9-8 sẽ tải 1 lượng cs: S9=40,3 + j21,762 (MVA)

+)Khi đứt dây HT-8: dây HT-9 sẽ tải 1 lượng cs: S8 + S9 = 80,8 + j43,632 (MVA)

dây 9-8 sẽ tải 1 lượng cs: S8=40,5 + j21,87 (MVA)

+)Khi đứt dây 9-8: dây HT-9 sẽ tải 1 lượng cs S9 = 40,3 + j21,762 (MVA)

dây HT-8 sẽ tải 1 lượng cs: S8=40,5 + j21,87 (MVA)

3.5.3 Tổn thất điện áp trong mạng điện:

Bảng 3.19 Tổn thất điện áp trong mạng điện phương án 5

Đường dây ΔUbt% ΔUsc% Đường

dây ΔUbt% ΔUsc%

HT-9 7,156 12,986 ND-5 4,066 8,132 HT-8 8,362 18,628 ND-7 5,428 10,856 9-8 1,243 11,906 ND-6 5,54 11,081 HT-4 4,782 9,564 ND-1 5,333 10,666 HT-5 2 4 ND-2 4,623 9,246 ND-3 4,707 9,414

Trang 34

Tổn thất điện áp max trong chế độvận hành bt là:

UmaxBT% UHT% 8 8,362(%)

Tổn thất điện áp max trong chế độ sự cố là:

UmaxSC% UscHT% 8 Usc%9 8 18,628 11,847 30,475(%)

3.6 Tổng hợp:

Để thuận tiện khi so sánh các phương án về kỹ thuật, các giá trị tổn thất điện áp cực đại

của các phương án được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 3.20 Bảng tổng kết tổn thất điện áp các phương án

Tổn thất Phương

án điện áp 1 2 3 4 5 ΔUmaxbt% 6,725 11,28 11,28 11,12 8,362 ΔUmaxsc% 13,45 18,438 18,307 18,438 30,475

Dựa vào bảng trên, ta chọn 3 phương án 1, 3, 4 để tiến hành so sánh kinh tế, kỹ thuật

Trang 35

CHƯƠNG IV: SO SÁNH KINH TẾ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH

VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Chỉ tiêu được sử dụng khi so sánh các phương án là chi phí tính toán hàng năm Z, được xác định theo công thức:

Z = (atc + avh).Kd + ∆A.c Trong đó:

- atc: hệ số hiệu quả của vốn đầu tư (atc= 0,125)

- avh: hế số vận hành đối với cá đường dây (avh = 0,04)

- Kd: tổng vốn đầu tư về đường dây

- ∆A: tổng tổn thất điện năng hàng năm trong mạng điện

- c: giá tiền của 1kWh tổn thất điện năng; c = 500 (đ/kWh)

Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện được xác định theo công thức:

- k0i: suất đầu tư cho 1km đường dây, (đ/km)

- li : chiều dài đoạn đường dây thứ i, (km)

- x = 1 nếu lộ đơn ; x = 1,6 nếu lộ kép

Ta có bảng giá thành 1km đường dây trên không một mạch điện áp 110kV

Bảng 4.1 Giá thành 1 km đường dây trên không mạch 110 kV

Loại dây AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240

k0i.106

Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây thứ i được tính như sau

Trang 36

- Ri: điện trở của đường dây thứ i

- Uđm: điện áp định mức của mạng điện

Tổn thất điện năng trên dường dây được xác định theo công thức:

∆A = ∑∆Pimax.τ trong đó :

- Pi: tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại

- : thời gian tổn thất công suất cực đại

Thời gian tổn thất công suất cực đại có thể tính theo công thức:

2 4 max

Tổn thất công suất trên các đường dây còn lại được tiến hành tương tự

+) Vốn đầu tư xây dựng đường dây HT-9 là:

Trang 37

Bảng 4.1 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án 1

Đường l R P Q ΔP Dây dẫn k0*10^6 K*10^6

dây km Ω MW MVAr MW đ/km đ

ht-9 60.828 8.212 40.300 21.762 1.424 120 354 34452.979 ht-8 80.623 10.884 40.500 21.870 1.906 120 354 45664.867 ht-5 50.990 11.728 `13.61 7.349 0.232 70 208 16969.472 ht-4 60.000 8.100 38.700 20.898 1.295 120 354 33984.000 nd-5 60.828 13.990 23.190 12.523 0.803 70 208 20243.558 nd-7 72.801 9.828 36.200 19.548 1.375 120 354 41234.486 nd-6 67.082 9.056 40.100 21.654 1.554 120 354 37995.245 nd-1 67.082 9.056 38.600 20.844 1.440 120 354 37995.245 nd-2 60.828 8.212 36.900 19.926 1.194 120 354 34452.979 nd-3 56.569 7.637 40.400 21.816 1.331 120 354 32040.682 Tổng 12.553 335033.514

Chi phí tính toán hàng năm của phương án 1 là:

Z ( atc avh) Kd Ac

(0,125 0,04).335033,514.106 12,553.10 3410,934.5003 76689,188.10 ( )6 d

Tính toán tương tự như phương án 1, ta có bảng sau:

ht-9 60.828 3.954 80.8 43.632 2.756 240 500 48662.400 9-8 50.99 6.884 40.5 21.87 1.205 120 354 28880.736 ht-4 60 8.1 38.7 20.898 1.295 120 354 33984.000 ht-5 50.99 11.728 13.61 7.349 0.232 70 208 16969.472 nd-5 60.828 13.99 23.19 12.523 0.803 70 208 20243.558 nd-7 72.801 9.828 36.2 19.548 1.375 120 354 41234.486 nd-6 67.082 9.056 40.1 21.654 1.554 120 354 37995.245 nd-3 56.569 7.637 40.4 21.816 1.331 120 354 32040.682 nd-2 60.828 8.212 36.9 19.926 1.194 120 354 34452.979 nd-1 67.082 9.056 38.6 20.844 1.440 120 354 37995.245 Tổng 13.184 332458.803

Z ( atc avh) Kd Ac

(0,125 0,04).332458,803.106 13,184.10 3410,934.5003 77341,097.10 ( )6 d

Trang 38

Tính toán tương tự như 2 phương án trên, ta có bảng:

ht-9 60.828 8.212 40.3 21.762 1.424 120 354 34452.979 ht-8 80.623 10.884 40.5 21.87 1.906 120 354 45664.867 ht-4 60 8.1 38.7 20.898 1.295 120 354 33984.000 ht-5 50.99 11.728 13.61 7.349 0.232 70 208 16969.472 nd-5 60.828 13.99 23.19 12.523 0.803 70 208 20243.558 nd-6 67.082 4.36 76.3 41.202 2.709 240 500 53665.600 6->7 50.99 6.884 36.2 19.548 0.963 120 354 28880.736 nd-1 67.082 9.056 38.6 20.844 1.440 120 354 37995.245 nd-3 56.569 3.677 77.3 41.742 2.345 240 500 45255.200 3->2 36.056 4.868 36.9 19.926 0.708 120 354 20422.118 Tổng 13.825 337533.776

Z ( atc avh) Kd Ac

(0,125 0,04).337533,776.106 13,825.10 3410,934.5003 79270,644.10 ( )6 d

Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các phương án so sánh, ta có bảng:

Các Phương án chỉ tiêu 1 3 4 ΔUmaxbt% 6,725 11,28 11,22 ΔUmaxsc% 13,45 18,307 18,438 Z.10^6 (đ) 76689,188 77341,097 79270,644

Vậy phương án 1 là phương án tối ưu

4.4 Chọn số lượng, công suất các MBA trong các trạm tăng tăng áp

Do nhà máy điện phát tất cả công suất vào ậng điện áp 110kV, do đó nối các MBA theo sơ

đồ khối máy phát-máy biến áp

Công suất của mỗi máy biến áp được xác định theo công thức:

Trang 39

Ta chọn máy biến áp TDU-125000/110 có các thông số kĩ thuật cho trong bảng sau:

Bảng 4.4 Thông số MBA TDU-125000/110

(kW)

∆P0(kW)

I0(%)

R (Ω)

X (Ω)

∆Q0kVAr Cao Hạ

125 121 10,5 10,5 520 120 0,55 0,33 11,1 678

4.5 Chọn số lƣợng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp

Tất cả các phụ tải trong hệ thống điện đều là hộ loại 1, vì vậy để đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải này cần đặt 2 MBA trong mỗi trạm

Khi chọn công suất của MBA cần xét đến khả năng quá tải của MBA còn lại ở chế độ sau

sự cố xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40% trong thời gian phụ tải cực đại công suất của mỗi MBA trong trạm có n MBA đươc xác định theo công thức:

Trong đó: Spti: phụ tải của trạm i

k : hệ số quá tải của MBA trong chế độ sau sự cố, k= 1,4

(kW)

∆P0(kW)

I0(%)

R (Ω)

X (Ω)

∆Q0kVAr Cao Hạ

Trang 40

Các phụ tải 2, 4, 5, 7 sau khi tính toán ta cũng sẽ chọn được MBA TPDH-32000/110 cho các phụ tải này:

(kW)

∆P0(kW)

I0(%)

R (Ω)

X (Ω)

∆Q0kVAr Cao Hạ

Các phụ tải 6, 8, 9 sau khi tính toán, ta cũng chọn được MBA loại

TPDH-40000/110 cho các phụ tải này

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	3,07 MB