Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện công suất vô cùng lớn và 5 phụ tải

ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện công suất vô cùng lớn và 5 phụ tải Giảng viên hướng dẫn : GV.KIỀU THỊ THANH HOA Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp : D13TDHHTD Khoá : 2018-2023 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Giảng viên hướng dẫn : GV.KIỀU THỊ THANH HOA Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp : D13TDHHTD Khoá : 2018-2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN Họ và tên sinh viên: Mã sinh viên: Lớp: D13TDHHTD tải. 1, Số liệu a, Số liệu nguồn điện Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện công suất vô cùng lớn và 5 phụ Hệ thống HT: - Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn - Hệ số công suất cosφ=0,85 - Điện áp trên thanh cái của nguồn điện:  Khi phụ tải cực đại, khi sự cố nặng nề là : UHT =1,1Uđm;  Khi phụ tải cực tiểu là: UHT =1,05Uđm. b, Số liệu phụ tải: Số liệu Phụ tải 1 2 3 4 5 Công suất cực đại Pmax (MW) 26 37 32 26 40 Tỉ lệ Pmin/Pmax 0,68 Hệ số công suất 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 Loại hộ phụ tải I I III I I Điện áp thứ cấp(kV) 22 22 22 22 22 Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h) 4637 2, Nội dung thực hiện - Cân bằng công suất và đề xuất phương án nối dây - Tính chọn tiết diện dây dẫn - Tính toán chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật - Tính chọn máy biến áp và sơ đồ nối điện chính - Tính chế độ xác lập - Tính điện áp nút và chọn đầu điều chỉnh điện áp Giáo viên hướng dẫn ThS Kiều Thị Thanh Hoa LỜI CAM ĐOAN Tôi, Nguyễn Văn A, cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Văn B. Các số liệu và kết quả trong đồ án là trung thực và chưa được công bố trong các công trình khác. Các tham khảo trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian và nơi công bố. Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi hoàn toàn ch ịu trách nhiệm về đồ án của mình. Hà Nội, ngày 13 tháng 10 năm 2021 Người cam đoan LỜI MỞ ĐẦU Điện đã và đang chứng tỏ vai trò quan trọng trong đời sống và sự phát triển của xã hội. Nhu cầu sử dụng điện đang ngày một tang cao đòi hỏi phải xây dựng những nhà máy điện mới để đáp ứng. Đi đôi với việc xây dựng các nhà máy thì việc thiết kế các đường dây truyền tải là một việc không kém phần quan trọng. Yêu cầu đối với mạng điện là phải có độ tin cậy cao, chất lượng tốt nhưng phải có chi phí thấp nhất. Điều này đặt ra những nhiệm vụ quan trọng đối với các kỹ sư ngành hệ thống điện. Một trong những nhiệm vụ đó là thiết kế các mạng và hệ thống điện. Thiết kế là một lĩnh vực quan trọng và khó khăn trong công việc của người kỹ sư nói chung, đặc biệt đối với các kỹ sư hệ thống điện. Thiết kế các mạng và hệ thống điện đòi hỏi phải biết vận dụng tốt những kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm để giải quyết vấn đề có tính chất tổng hợp, phức tạp thường gặp trong thực tế. Là sinh viên ngành TĐHHTĐ, việc tập thiết kế mạng lưới điện là một việc làm rất cần thiết. Với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là cô Kiều Thị Thanh Hoa, em đã hoàn thành bản đồ án của mình. Trong quá trình thực hiện đồ án không tránh khỏi những sai sót, kính mong các thầy cô chỉ dẫn để em có thể hiểu sâu sắc và đồ án của em được hoàn thiện hơn. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy, cô giáo để em có thể tự hoàn thiên kiến thức của mình. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là cô Kiều Thị Thanh Hoa đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này. Sinh viên : NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TT Nội dung Ý kiến nhận xét 1 Hình thức trình bày 2 Đồ án thực hiện đầy đủ các nội dung của đề tài 3 Các kết quả tính toán 4 Thái độ làm việc 5 Tổng thể Các ý kiến khác: ......................................................................................... ...................... ......................................................................................... ...................... ................................................................................................ ............... ......................................................................................... ...................... .................................................... ........................................................ ... Hà Nội, ngày 13 tháng 10 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM TT Nội dung Ý kiến nhận xét, đánh giá 1 Hình thức trình bày của đồ án 2 Đồ án thực hiện đầy đủ các nội dung của đề tài 3 Các kết quả tính toán 4 Kỹ năng thuyết trình 5 Trả lời câu hỏi 6 Tổng thể Các ý kiến khác: ........................................................................................ ....................... ......................................................................................... ...................... ......................................................................................... ...................... .............................................................................................. ................. ......................................................................................... ...................... Hà Nội, ngày 13 tháng 10 năm 2021. Ủy viên hội đồng Thư ký hội đồng Chủ tịch hội đồng MỤC LỤC CHƯƠNG I 1 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG 1 1.1 NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1 1.1.1 : Nguồn điện 1 1.1.2 : Phụ tải 1 Kết luận: 2 1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG 2 1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 3 CHƯƠNG II 4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT - KINH TẾ 4 2.1:Đề xuất phương án nối dây 4 Phương án 3: 5 2.2. Tính phân bố công suất, chọn điện áp định mức, chọn tiết diện dây dẫn 6 2.2.1. Phương án 1 8 2.2.1.1. Tính phân bố công suất: 9 2.2.1.2. Chọn điện áp định mức: 9 2.2.1.3. Chọn tiết diện dây dẫn 9 2.2.2. Phương án 2 11 2.2.2.1. Tính phân bố công suất: 12 2.2.2.2. Chọn điện áp định mức: 13 2.2.2.3. Chọn tiết diện dây dẫn: 14 2.2.3. Phương án 3 18 2.2.3.1. Tính phân bố công suất: 18 2.2.3.2. Chọn cấp điện áp định mức: 19 2.2.3.3. Chọn tiết diện dây dẫn: 19 CHƯƠNG III 22 CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ TIÊU KINH TẾ 22 3.1 : Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế 22 3.2 : Tính kinh tế cho các phương án 24 CHƯƠNG IV 27 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM 27 4.1. Chọn số lượng và công suất mấy biến áp 27 4.1.1. Chọn máy biến áp 27 4.1.2. Số lượng máy biến áp 27 4.1.3. Chọn công suất máy biến áp 28 4.2: Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm. 30 CHƯƠNG V 32 TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 32 5.1.Chế độ phụ tải cực đại 33 5.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 36 5.3 Chế độ sau sự cố 37 CHƯƠNG VI 39 TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 39 6.1. Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ phụ tải cực đại. 39 6.2. Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ phụ tải cực tiểu. 41 6.3. Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ sau sự cố 42 6.4. Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm. 42 CHƯƠNG VII 52 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 52 7.1 : Vốn đầu tư xây dựng lưới điện 52 7.2 : Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện 53 7.3 : Tổn thất điện năng trong lưới điện 54 7.4 : Các loại chi phí và giá thành 55 7.5.Kết luận 57

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện

công suất vô cùng lớn và 5 phụ tải

Giảng viên hướng dẫn : GV.KIỀU THỊ THANH HOA

Hà Nội, tháng 10 năm 2021

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

Giảng viên hướng dẫn : GV.KIỀU THỊ THANH HOA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

Họ và tên sinh viên:

tải

1, Số liệu

a, Số liệu nguồn điện

Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện công suất vô cùng lớn và 5 phụ

Hệ thống HT:

- Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn

- Hệ số công suất cosφ=0,85

- Điện áp trên thanh cái của nguồn điện:

+ Khi phụ tải cực đại, khi sự cố nặng nề là : UHT =1,1Uđm;

+ Khi phụ tải cực tiểu là: UHT =1,05Uđm

2, Nội dung thực hiện

- Cân bằng công suất và đề xuất phương án nối dây

- Tính chọn tiết diện dây dẫn

- Tính toán chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

- Tính chọn máy biến áp và sơ đồ nối điện chính

- Tính chế độ xác lập

- Tính điện áp nút và chọn đầu điều chỉnh điện áp

Giáo viên hướng dẫn ThS Kiều Thị Thanh Hoa

LỜI CAM ĐOAN

Tôi, Nguyễn Văn A, cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôithực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Văn B Các số liệu và kết quả trong

đồ án là trung thực và chưa được công bố trong các công trình khác Các tham khảo trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian

và nơi công bố Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi hoàn toàn ch ịu trách nhiệm

về đồ án của mình

Hà Nội, ngày 13 tháng 10 năm 2021

Người cam đoan

LỜI MỞ ĐẦU

Điện đã và đang chứng tỏ vai trò quan trọng trong đời sống và sự phát triển của xã hội Nhucầu sử dụng điện đang ngày một tang cao đòi hỏi phải xây dựng những nhà máy điện mới đểđáp ứng Đi đôi với việc xây dựng các nhà máy thì việc thiết kế các đường dây truyền tải là mộtviệc không kém phần quan trọng Yêu cầu đối với mạng điện là phải có độ tin cậy cao, chấtlượng tốt nhưng phải có chi phí thấp nhất

Điều này đặt ra những nhiệm vụ quan trọng đối với các kỹ sư ngành hệ thống điện Mộttrong những nhiệm vụ đó là thiết kế các mạng và hệ thống điện Thiết kế là một lĩnh vực quantrọng và khó khăn trong công việc của người kỹ sư nói chung, đặc biệt đối với các kỹ sư hệthống điện Thiết kế các mạng và hệ thống điện đòi hỏi phải biết vận dụng tốt những kiến thức

lý thuyết và kinh nghiệm để giải quyết vấn đề có tính chất tổng hợp, phức tạp thường gặp trongthực tế

Là sinh viên ngành TĐHHTĐ, việc tập thiết kế mạng lưới điện là một việc làm rất cần thiết

Với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là cô Kiều Thị Thanh Hoa, em đã

hoàn thành bản đồ án của mình Trong quá trình thực hiện đồ án không tránh khỏi những sai sót,kính mong các thầy cô chỉ dẫn để em có thể hiểu sâu sắc và đồ án của em được hoàn thiện hơn

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi nhữngthiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy, cô giáo để em có thể tựhoàn thiên kiến thức của mình

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là cô Kiều Thị Thanh Hoa

đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này

Sinh viên :

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1 Hình thức trình bày

2 Đồ án thực hiện đầy đủ các nội dungcủa đề tài

3 Các kết quả tính toán

4 Thái độ làm việc

5 Tổng thể

Các ý kiến khác:

.

.

.

.

Hà Nội, ngày 13 tháng 10 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM

1 Hình thức trình bày của đồ án

2 Đồ án thực hiện đầy đủ các nội dungcủa đề tài

3 Các kết quả tính toán

4 Kỹ năng thuyết trình

5 Trả lời câu hỏi

6 Tổng thể

Các ý kiến khác:

.

.

.

.

.

Hà Nội, ngày 13 tháng 10 năm 2021.

MỤC LỤC

CHƯƠNG I 1

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG 1

1.1 NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1

1.1.1 : Nguồn điện 1

1.1.2 : Phụ tải 1

Kết luận: 2

1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG 2

1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 3

CHƯƠNG II 4

ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT

-KINH TẾ 4

2.1:Đề xuất phương án nối dây 4

Phương án 3: 5

2.2 Tính phân bố công suất, chọn điện áp định mức, chọn tiết diện dây dẫn 6

2.2.1 Phương án 1 8

2.2.1.1 Tính phân bố công suất: 9

2.2.1.2 Chọn điện áp định mức: 9

2.2.1.3 Chọn tiết diện dây dẫn 9

2.2.2 Phương án 2 11

2.2.2.1 Tính phân bố công suất: 12

2.2.2.2 Chọn điện áp định mức: 13

2.2.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn: 14

2.2.3 Phương án 3 18

2.2.3.1 Tính phân bố công suất: 18

2.2.3.2 Chọn cấp điện áp định mức: 19

2.2.3.3 Chọn tiết diện dây dẫn: 19

CHƯƠNG III 22

CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ TIÊU KINH TẾ 22

3.1 : Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế 22

3.2 : Tính kinh tế cho các phương án 24

CHƯƠNG IV 27

LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM 27

4.1 Chọn số lượng và công suất mấy biến áp 27

4.1.1 Chọn máy biến áp 27

4.1.2 Số lượng máy biến áp 27

4.1.3 Chọn công suất máy biến áp 28

4.2: Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm 30

CHƯƠNG V 32

TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 32

5.1.Chế độ phụ tải cực đại 33

5.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 36

5.3 Chế độ sau sự cố 37

CHƯƠNG VI 39

TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 39

6.1 Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ phụ tải cực đại 39

6.2 Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ phụ tải cực tiểu 41

6.3 Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ sau sự cố 42

6.4 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm 42

CHƯƠNG VII 52

TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 52

7.1 : Vốn đầu tư xây dựng lưới điện 52

7.2 : Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện 53

7.3 : Tổn thất điện năng trong lưới điện 54

7.4 : Các loại chi phí và giá thành 55

7.5.Kết luận 57

CHƯƠNG I CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG

Mục đích của chương trình này là xem khả năng cung cấp và tiêu thụ điện trong hệ thống cócân bằng hay không Và tính toán để biết được mạng điện có cần bù công suất phản kháng

không

1.1 NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1.1:

Nguồn điện

- Trong thiết kế lưới điện khu vực, việc phân tích nguồn điện và số liệu nguồn điện để tạo điều

kiện thuận lợi cho việc thiết kế và lắp đặt lưới điện

+ Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn

+ Hệ số công suất cosφ=0,85

+ Điện áp trên thanh cái của nguồn điện:

+ Khi phụ tải cực đại, khi sự cố nặng nề là : UHT =1,1Uđm;

+ Khi phụ tải cực tiểu là: UHT =1,05Uđm

1.1.2: Phụ tải

- Các phụ tải được phân làm 2 loại sẽ cho phép lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phù hợp, để đảm

bảo cho các thiết bị làm việc tin cậy và hiệu quả

Phụ tải loại I: Là những phụ tải mà khi có sự cố ngừng cung cấp điện sẽ dẫn đến nguyhiểm đến tính mạng con người; phá hỏng thiết bị đắt tiền; phá vỡ quy trình công nghệ sản xuất;gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân; gây ảnh hưởng không tốt về chính trị, ngoại giao

Phụ tải loại III: là phụ tải được thiết kế với độ tin cậy cung cấp điện không đòi hỏi cao lắm

- Phụ tải điện thiết kế có 5 phụ tải gồm:

Phụ tải loại I: có 4 phụ tải là: 1,2,4,5Phụ tải loại II: có 0 phụ tải

Phụ tải loại III: có 1 phụ tải là: 3

11

Ta có bảng số liệu phụ tải thiết kế:

thế hư hỏng của mạng điện nhưng không quá 1 ngày.

Nguồn cung cấp đủ công suất:

∑Pyc = ∑PF = m∑Ppt max +∑∆Pdt +∑Pt d

Trong đó:

∑PF: là tổng công suất tác dụng phát ra do các máy phát điện của các nhà máy điện trong

hệ thống

∑Ppt: là tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ

∑Pmd: là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và MBA

∑Ptd: là tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện

∑Pdt: là tổng công suất dự trữ

m: là hệ số đồng thời; m=1

Phương trình cân bằng công suất phản kháng:

∑Qptmax: là tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra

∑∆QMBA: là tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp

∑∆QĐZ: là tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trongmạng điện

∑Qc: là tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra

∑Qtd: là tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện

∑Qdt: là tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống

Do có các điện dung kí sinh nên: ∑QĐZ = ∑QC

Do nguồn công suất là vô cùng lớn nên ta lấy { ∑Qtd = ∑Qdt = 0

Các yêu cầu chính đối với mạng điện:

- Cung cấp điện liên tục

- Đảm bảo chất lượng điện năng

- Đảm bảo thuận lợi cho thi công ,vận hành và tính linh hoạt cao

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

- Đảm bảo kinh tế

2.1:Đề xuất phương án nối dây

Phương án 1:

Phương án 2:

Phương án 3:

2.2 Tính phân bố công suất, chọn điện áp định mức, chọn tiết diện dây

dẫn Chọn điện áp định mức cho lưới điện

Lựa chọn cấp điện áp định mức cho mạng điện là nhiệm vụ rất quan trọng, vì điện áp ảnhhưởng trực tiếp đến các chi phí kinh tế, kỹ thuật của mạng điện Điện áp định mức của mạngđiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố:công suất của phụ tải,khoảng cách giữa các phụ tải,các nguồncung cấp điện và sơ đồ mạng điên Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồngthời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trịcủa công suất trên mỗi đường dây trong mạng điện Để chọn được cấp điện áp hợp lý phải thỏamãn các yêu cầu sau:

- Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này

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

- Khi điện áp càng cao thì tổn thất công suất càng bé, sử dụng ít kim loại màu( dòngđiện nhỏ) Nhưng điện áp càng tăng cao thì chi phí xây dựng mạng điện càng lớn vàgiá thành thiết bị càng tăng

Vì vậy phải chọn điện áp định mức như thế nào cho phù hợp về kinh tế và kĩ thuật

Chọn điện áp định mức tối ưu theo công thức Still:

Uđm = 4,34√li + 16 PiTrong đó:

li Khoảng cách truyền tải của đoạn đường dây thứ i (km)

Pi Công suất truyền tải đoạn đường dây thứ i (MW)

Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế

Dây dẫn lựa chọn là dây nhôm lõi thép (AC) ,loại dây này dẫn điện tốt lại đảm bảođược độ bền cơ, do đó được sử dụng rộng rải trong thực tế.Vì mạng điện thiết kế là mạng 110(kV) có chiều dài lớn nên tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ dòng kinh tế

Tiết diện kinh tế được tính theo công thức :

F = I

kt kt

J

P 2  Q 2i i

n 3.U đm

Trong đó :Fkt Là tiết diện dây dẫn của đoạn đường dây thứ i, mm2

I Là dòng điện chạy trên đoạn đường dây thứ i khi phụ tải cực đại, A

Jkt Là mật độ dòng điện kinh tế ,nó phụ thuộc vào thời gian công suất lớn nhất

(Tmax) và loại dây dẫn (A/mm2) Ta chọn dây nhôm lõi thép tra bảng 1.1 (giáo trình lưới điện) Jkt

=1( A/mm2) với Tmax>5000h

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

Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với các điều kiện về vầngquang của dây dẫn cho nên không cần kiểm tra điều kiện này.

Tiết diện dây dẫn được chọn còn phải đảm bảo về chỉ tiêu phát nóng khi sự cố Khi có

sự cố, chẳng hạn đối với mạch vòng bị sự cố một đoạn nào đó hay khi dây lộ kép bị sự cố một

lộ thì khi đó dòng điện trên dây dẫn sẽ là dòng điện cưỡng bức, lớn hơn lúc bình thường, dâydẫn phải chịu phát nóng hơn Vậy dây dẫn được chọn phải đảm bảo chỉ tiêu phát nóng như sau:

Imax ≤ ITrong đó:

cp cp

I max:dòng điện cưỡng bức lớn nhất;

Icp :dòng điện cho phép của dây dẫn trong điều kiện chuẩn (nh do nhà chế tạo cho

2.2.1 Phương án 1:

cb

2.2.1.1 Tính phân bố công suất:

Do bỏ qua tổn thất công suất trên đường dây nên ta có phân bố công suất theo bảng sau:

Đườngdây Loại phụ tải

Phân bố côngsuất

Từ kết quả tính toán ta chọn điện áp định mức là: Uđm = 110 kV

2.2.1.3 Chọn tiết diện dây dẫn

Chọn dây dẫn loại AC -70,có tiết diện chuẩn là 70mm2 tra bảng 2.pl, 3.pl (gt mạng lướiđiện) ta có thông số dây AC-70 như sau: r0 = 0,46 Ω/km , x0 = 0,433 Ω/km và dòng điện chophép Icp= 275A.

Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây:

Tổn thất điện áp trên đường dây:

Ftc = 70mm2 ( thỏa mãn điều kiện)

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:

- Vì đoạn N-1 là đường dây kép nên dòng điện trong chế độ sự cố phải nhỏ dòng điệncho phép của dây dẫn:

Isc =2.68,8=137,6 <Icp=275A

Thỏa mãn điều kiện phát nóng

Tính toán tương tự cho các đoạn dây còn lại, ta có bảng tổng kết sau:

Trong đó : Thông số của các dây chọn được cho dưới bảng sau :

2.2.2.1 Tính phân bố công suất:

Ta có khoảng cách từ phụ tải 2 đến phụ tải 3 là l23= 29,15 km

Tính toán sơ bộ phân bố công suất trên các nhánh:

=

35 + 29,15 + 32,01

= 32,66 +

Nhận thấy ngay SN- 3 < S3 điểm 3 là điểm phân công suất

Dòng công suất chạy trên đoạn N – 2 là:

SN−2

= S2× (

l23+lN3) +S3×ln3

lN3+l23+ln2 = (37+j17,76).(29,15+35,00)+(32+j15,36).35,00 35+29,15+32,01 = 36,33 +j17,43 MVA

Dòng công suất trên đoạn 2-3 là:

Bảng phân bố công suất:

Đường

Số đường dây

Phân bố công suất (MVA)

2.2.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn:

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:

Trên đoạn N – 1: Dòng điện có giá trị lớn nhất khi ngừng đường N – 5

Ta có: Isc N- 4 = 422,67(A) < Icp =445A) => Dây dẫn đảm bảo điều kiện phát nóng

Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây

Tổn thất điện áp trên đường dây :

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:

Trường hợp sự cố trên đoạn N – 1 (tức đoạn này bị đứt) thì dòng điện sự cố trên đoạn N – 5 cũng có giá trị bằng giá trị dòng điện trên đoạn N – 1 khi

xảy ra sự cố đứt đoạn N – 5

Suy ra: Isc N- 5 = Isc N- 1 =422,67 (A) < Icp = 610(A) => Dây dẫn đảm bảo điều kiện

phát nóng

Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây:

Tổn thất điện áp trên đường dây :

Kiểm tra theo điều kiện vầng quang:

Chọn dây dẫn loạiAC-70,có tiết diện chuẩn

là 70mm2 tra bảng 2.pl,3.pl (gt mạng lưới điện) ta

có thông số dây AC-95như sau: r0 = 0,46 Ω/km ,

x0 = 0,433 Ω/km và dòngđiện cho phép Icp=275A

Tổn thất điện áp trênđường dây :

∆U

1

− 5

%

=

P1−5 r0 + Q1−5

=

d m

0,11.0,46 + 0,06.0,433

1102 26,92.10

0 = 0,017%

Khi sảy ra sự cố trên N-1 và N-5 như đã tính

ở trên:

∆U

100

=

d m

36,1.0,46 + 17,33.0,433

1102 26,92.100

15

U

U

.26,92.100

=1,88

%Vậy

kiện

vầng

quang:

Dây

dẫn

đã

chọn

có:

F2mãnkiện)

Kiểmtratheođiềukiệ

n phátnóng:

Đốivớiđoạn5-1có

2 trường hợp sự cố xảy ralà:

Trường hợp đứt dâyN-5 và trường hợp đứt dâyN-1 Ta nhận thấy rằngtrường hợp đứt dây N-5nghiêm trọng hơn sự cốđứt dây N-1, vì phải chịuthêm một lượng công suấtphụ tải 5 lớn hơn phụ tải 1

Q2

= 1000

=

n

√3

Udm

√36,

12 +17,3

32

√3

.110U

51

đoạn

dây

còn

lạ

i,

ta

có

bảng

tổng

kết

s

au:

Trong

đó

:

Thông

số

Đườngdây l, km Số đườngdây Phân bố côngsuất (MVA)

Từ kết quả tính toán ta chọn điện áp định mức là: Uđm = 110 kV.

2.2.3.3 Chọn tiết diện dây dẫn:

2.√3.110

F = I1−6 = 68,80 = 68,80mm2

kt j

Chọn dây dẫn loại AC-70,có tiết diện chuẩn là 70mm2 tra bảng 2.pl, 3.pl (gt mạng lưới điện) ta

có thông số dây AC-70 như sau: r0 = 0,46 Ω/km , x0 = 0,433 Ω/km và dòng điện cho phép

Icp=275 A

Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây:

Tổn thất điện áp trên đường dây:

Do có 2 lộ đường dây nên tổn thất điện áp sự cố là:

∆U1−5.sc = 2∆U1−5 = 2.3,86 = 7,72%

d m

Như vậy ΔU1-5 < ΔUcp = 3,86%<10% và ΔU1-5.sc <ΔUsc.cp =7,72%<20% nên dây dẫn đãchọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp.

Kiểm tra theo điều kiện vầng quang:

Dây dẫn đã chọn có:

Ftc=70mm2 ( thỏa mãn điều kiện)

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:

Vì đoạn 1-5 là đường dây kép nên dòng điện trong chế độ sự cố phải nhỏ dòng điện chophép của dây dẫn:

Isc =2 68,80=137,6A <Icp=275A

Thỏa mãn điều kiện phát nóng

Chọn dây dẫn loại AC-185,có tiết diện chuẩn là 185mm2 tra bảng 2.pl, 3.pl (gt mạng lưới điện)

ta có thông số dây AC-150 như sau: r0 = 0,17 Ω/km , x0 = 0,409 Ω/km và dòng điện cho phép

Icp=515 A

Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây:

Tổn thất điện áp trên đường dây:

Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:

Vì đoạn N-5 là đường dây kép nên dòng điện trong chế độ sự cố phải nhỏ dòng điện cho phép của dây dẫn:

Isc =2.164,07 = 328,14 A <Icp=515A

Thỏa mãn điều kiện phát nóng

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

Vì vậy,ta chỉ so sánh các phương án với nhau về hàm chi phí tính toán (Z) của việc xâydựng và vận hành đường dây.

Hàm chi phí tính toán hàng năm được xác định theo công thức sau:

Z = ( atc + avhđ) Kđ + ∆ A.cTrong đó:

atc : hệ số hiệu quả của vốn đầu tư (Với đường dây 110kV có Ttc= 8 năm Vậy

avhđ : hệ số hiệu chỉnh đối với các đường dây trong mạng điện;

(Với đường dây trên không: avhđ = 0,04 )

Kđ :tổng các vốn đầu tư về đường dây(chỉ tính đến thành phần chính là đường dây)Đối với các đường dây đơn , tổng đầu tư để xây dựng có thể xác định theo công thức sau:

Kđ = ∑ kAi li

Đối với các đường dây trên không hai mạch đặt trên cùng một cột, tổng vốn đầu tư để xây dựng có thể xác định theo công thức sau

Kđ = ∑1,6 kAi li