Đồ án môn học lưới điện chuẩn đại học điện lực 55

Điện năng có vai trò chính tronghầu hết các lĩnh vực của cuộc sống hiện đại.Vì vậy việc phát triển hệ thống điện làmột trong những vấn đề quan trọng của mỗi quốc gia cũng như

Trang 1

MỤC LỤC :

Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải

1.1.Nguồn điện……… 4

1.2.Phụ tải……….…… 4

Chương 2: Đề xuất phương án nối dây và tính toán chỉ tiêu kỹ thuật……….5

2.1.Đề xuất phương án nối dây……… ……… 5

2.2.Chọn điện áp định mức……….……….7

2.3 Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn……….……… 8

2.4.Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho các phương án cụ thể………….……… 10

2.4.1.Phương án 1: sơ đồ nối dây hình tia……….…… …….10

2.4.2.Phương án 2: Sơ đồ nối dây liên thông……… ….…….14

2.4.3.Phương án 3: Sơ đồ nối dây mạch kín……….18

CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ TIÊU KINH TÊ 3.1 Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế……… ………22

3.2.Tính toán chỉ tiêu kinh tế cho từng phương án cụ thế……….24

3.2.1: Phương án 1: nối dây hình tia……….……….24

3.2.2: Phương án 2: nối dây liên thông……….……….26

3.2.3: Phương án 3: nối dây mạch kín……… ……….27

CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN MÁY BIÊN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM………….….30

4.1: Chọn số lượng và công suất máy biến áp……… ….30

4.1.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong trạm………30

4.1.2 Tính toán công suất, lựa chọn MBA hạ áp ở các phụ tải 4.2:Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm……….……32

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 5.1.Chế độ phụ tải cưc đại……… ………35

Trang 2

5.2.Chế độ phụ tải cực tiểu……….……… 37

5.3.Chế độ sau sự cố ……… ……… 38

CHƯƠNG 6 :ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP……….40

6.1:Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ phụ tải cực đại…….40

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……… 41

6.4.Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm……… 41

CHƯƠNG 7:TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TÊ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1.Vốn đầu tư xây dựng lưới điện……… …… 51

7.2.Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện……….53

7.3.Tổn thất điện năng trong mạng điện……….……….53

7.4.Tính chi phí và giá thành……….……… 54

7.5.Kết luận……….55 Kết luận chung

Tài liệu tham khảo

2 Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦUTrong xã hội ngày nay,cuộc sống của con người được nâng lên tầm cao mớiđiều đó đặt ra nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao Điện năng có vai trò chính tronghầu hết các lĩnh vực của cuộc sống hiện đại.Vì vậy việc phát triển hệ thống điện làmột trong những vấn đề quan trọng của mỗi quốc gia cũng như Việt Nam.

Trong những năm qua nền kinh tế nước ta đang phát triển theo hướng côngnghiệp hóa- hiện đại hóa.Kinh tế phát triển gắn liền với nhu cầu sử dụng điện càngcao và điện năng ngày càng trở nên quan trọng Do đó thực tế cần thiết kế mạng hệthống điện đảm bảo việc cung cấp và phân phối điện năng ổn định, chất lượng, antoàn với tổn thất, chi phí thấp nhất Trong một số năm vừa qua cũng như nhữngnăm tiếp theo, Nhà nước cùng với ngành điện đã và đang mở rộng, lắp đặt nhiềudây chuyền sản xuất điện năng đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho công cuộc côngnghiệp hoá, hiện đai hoá đất nước và đời sống sinh hoạt của nhân dân

Hiện nay hệ thống điện trên thế giới đi theo con đường tập trung hóa sản xuấtđiện năng, trên cơ sở các nhà máy điện lớn, phát triển và hợp nhất các hệ thốngnăng lượng Đồng thời việc áp dụng công nghệ thong tin như máy tính và vi sử lýcũng được áp dụng mạnh mẽ vào ngành điện.Vì vậy chúng ta cần nâng cao trìnhđộ,trau dồi kiến thức,học hỏi các tiến bộ khoa học kỹ thuật để góp phần đưa ngành

hệ thống điện nước ta theo kịp tốc độ phát triển của thế giới

Trong hệ thống điện của nước ta hiện nay,quá trình phát triển phụ tạo,gia tăngrất nhanh.Do vậy việc qui hoạch thiết kế mới và phát triển mạng điện đây là vấn đềcần được quan tâm của nghành điện nói riêng và của cả nước nói chung

Đồ án môn học “Lưới điện”là một sự tập dượt lớn cho các sinh viên nghành

hệ thống điện làm quen với các hệ thống cung cấp điện.Công việc làm đồ án giúpcho sinh viên vận dụng kiến thức đã học để nghiên cứu thực hiện một nhiệm vụtương đối toàn diện về lĩnh vực sản xuất,truyền tải và phân phối điện năng

Do kiến thức rất hạn chế nên bản đồ án của em xin được trình bày ngắn gọnnhất có thể phần kiến thức của đề tài này

Trong quá trình làm đồ án em được sự chỉ bảo nhiết tình của thầy cô trong khoa

điện trường đại học điện lực, đặc biệt là thầy giáo chủ nhiệm T.S Trần Thanh Sơn

đã trực tiếp hướng dẫn em trên lớp Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đếnthầy cô trong khoa và T.S Trần Thanh Sơn đã hướng dẫn cho em hoàn thành đồ ánnày

Trang 4

Hà Nội,Tháng 3 năm 2013

Sinh Viên

Phạm Ngọc Trường

4Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

Trang 5

CHƯƠNG 1:

PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

Mục tiêu của thiết kế hệ thống lưới điện (LĐ) là phân tích, nghiên cứu cácgiải pháp cung cấp điện cho phụ tải (PT) đạt chất lượng điện năng cao nhất với chiphí thấp nhất Thiết kế LĐ phụ thuộc vào vị trí, đặc điểm của NĐ và phụ tải, vì vậyđể đưa ra phương án tối ưu nhất ta cần phân tích nguồn và phụ tải

40 km

Trang 6

1.2.Phụ tải:

Hệ thống LĐ gồm 3 loại phụ tải (I, II, III); Đề tài đang xét gồm 2 loại phụ tải là:Phụ tải loại I ( phụ tải số 1; 2; 3; 4; 6; 7) và phụ tải loại III( phụ tải số 5)

Phụ tải loại I: Là loại phụ tải quan trọng nhất, cần được cung cấp điện liên

tục, nếu mất điện sẽ gây ra hậu quả vô cùng nghiêm trọng về: con người (PT là

các hầm mỏ, bệnh viện…); sản xuất kinh doanh (PT là các nhà máy luyện kim, lò

cao…); và có thể gây mất trật tự an ninh, chính trị (PT là các đại sứ quán, công trìnhvăn hóa công cộng…) Vì vậy PT loại I yêu cầu độ tin cậy cao nhất, liên tục nên

phải có nguồn dự phòng và đường dây cung cấp điện cho phụ tải loại I là dây kép

hoặc mạch vòng

Phụ tải loại III: Là phụ tải có thể mất điện mà không gây hậu quả nghiêm

trọng (PT là các công trình dân dụng, công trình phúc lợi, khu dân cư…), loại phụ tảinày được cấp điện bằng dây đơn, có thể ngắt điện để bảo dưỡng, xử lý sự cố

Bảng số liệu phụ tải:

Công suất tiêu thụ của các phụ tải điện được tính như sau:

Q max  P max tg

S max  P max  jQ max

Smax Pmax Qmax

Pmin =0,85pmax Với Cosφ đm = 0.92; U đm =22 kV áp dụng cho tất cả 7 phụ tải

Bảng 1.2 Phân số công suất phụ tải:

PT Loại

(n)

P maxi (MVA)

Q maxi (MVAR)

S maxi (MVA)

Y/c đc điện áp

Trang 7

Đối với phụ tải loại I rất quan trọng, cần được cung cấp điện liên tục như đãphân tích ở phần 1.2, vì vậy cần sử dụng phương án nối dây 2 mạch hoặc mạch

vòng, đảm bảo nguồn dự phòng khi sự cố

Đối với phụ tải loại III với mức độ quan trọng thấp hơn nên sử dụng phương ánnối dây một mạch Từ sơ đồ phân bố phụ tải đã có, ta xét 3 phương án với kiểu nốidây khác nhau

Phương án nối dây tối ưu cần đảm bảo:



Đảm bảo chất lượng điện năng (điện áp, tần số, độ tin cậy).

Đảm bảo tính kinh tế, phát triển của mạng điện trong tương lai

Đáp ứng đủ các chỉ tiêu an toàn kỹ thuật điện cho người, thiết bị Đảm bảo thi công khả thi, vận hành linh hoạt & bảo dưỡng dễ dàng Phương án nối dây I : Sơ đồ hình tia (sđht)

Sơ đồ nối dây hình tia là sơ đồ nối dây nguồn điện cung cấp điện trực tiếp cho các phụ tải

 Ưu điểm: sơ đồ nối dây bố trí thiết bị đơn giản, độc lập nên khi xảy ra sự

cố 1 đường dây sẽ không ảnh hưởng đến đường dây khác, tổn thất nhỏhơn, độ tin cậy cao sơ đồ liên thông.

Các đường dây đến phụ tải độc lập nên khi 1 phụ tải xuất hiện dao độnglớn cũng không ảnh hưởng đến các phụ tải trên các đường dây độc lậpkhác

Có thể sử dụng các thiết bị đơn giản, rẻ tiền; thiết bị bảo vệ rơle đơn giản

7 I 50 21.29991 54.34783 42.5 18.1049 46.1957 4000 KT TỔNG 245 104.3696 266.3044

Trang 8

 Nhược điểm: khảo sát, thiết kế, thi công tốn kém nhiều chi phí và thời

gian.Do cần đường dây đi riêng nên chi phí đường dây, thiết bị thườngcao hơn các phương án nối dây khác

Chi phí hành lang tuyến nhiều.Thực tế vì dùng thiết bị riêng cho mỗiđường dây, nên khi 1 đường dây non tải, không thể tận dụng được hếtkhả năng tải, gây lãng phí điện năng

 Phạm vi áp dụng : Với mọi cấp điện áp, mọi loại phụ tải

Phương án nối dây II: Sơ đồ nối dây liên thông

Sơ đồ nối dây liên thông là sơ đồ trong đó có phụ tải được cung cấp điện từ 1 đường dây nối trực tiếp với nguồn

 Ưu điểm: vốn đầu tư giảm do tổng chiều dài đường dây ngắn hơn sơ đồ

đấu dây hình tia

Việc khảo sát thực tế & thiết kế giảm chi phí và thời gian hơn sđht

Giảm chi phí hành lang tuyến, và sử dụng ít thiết bị hơn sđht

 Nhược điểm: cần có thêm trạm trung gian ; thiết bị sử dụng đòi hỏi bảo

vệ rơle , thiết bị tự động hoá phức tạp hơn

Độ tin cậy cung cấp diện thấp hơn so với sơ đồ hình tia

 Phạm vi áp dụng: phụ tải nông thôn, đô thị.

Phương án nối dây III: Sơ đồ nối dây mạng kín

Sơ đồ nối dây mạng kín là sơ đồ mà trong đó điện năng truyền đến phụ tải

ít nhất từ 2 phía

 Ưu điểm: Mỗi phụ tải nhận được cung cấp điện từ ít nhất 2

nguồn đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải

Mức kinh tế về vận hành cao, giảm thiểu tổn thất công suất tác

dụng mạch hở

Thường có vốn đầu tư thấp hơn sơ đồ nối dây hình tia với cùng

mức dự trữ như nhau

Tính linh hoạt cao, thích ứng tốt và đáp ứng kịp thời trạng thái

các trạng thái làm việc khác nhau.Khi có sự cố làm 1 phụ tải

thay đổi đột biến thì các phụ tải khác ít biến thiên

 Nhược điểm: Vận hành mạng điện khá phức tạp

Cần sử dụng bảo vệ rơle và tự động hóa, đóng cắt mạng điện

phức tạp (cần nguồn dự phòng)

Trang 9

Để so sánh các phương án về mặt kĩ thuật, ta phải xét tới các nội dung

Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố

2.2.Chọn điện áp định mức:

Điện áp định mức ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật củamạng điện

( vốn đầu tư, tổn thất điện áp, tổn thất điện năng, chi phí vận hành…).Vì vậylựa chọn điện áp là rất quan trọng trong thiết kế mạng lưới điện

Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất phụ

tải, khoảng cách giữa các phụ tải và nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau và sơ đồ mạng điện Điện áp định mức của mạng điện thiết kế

được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp đinh mức sơ bộ của mạngđiện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đường dây trong mạngđiện

Để chọn cấp điện áp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu sau:

 Đáp ứng được các yêu cầu của phụ tải

 Phù hợp với lưới điện hiện tại và lưới điện quốc gia

 Mạng điện có chi phí tính toán là nhỏ nhất

Có thể tính toán được công thức điện áp định mức theo công thức thực

Trong đó:

Pi : công suất truyền trên đoạn đường đường dây thứ i (MW)

Li : chiều dài đoạn đường dây thứ i (km)

n :là số lộ của đường dây thứ i

Nếu U = 60160 (kV) thì ta sẽ chọn cấp điện áp của hệ thống là

Udm=110kV

2.3 Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn:

Tại sao l ại chon day d ẫn theo Jkt ?

Trang 10

Mạng điện mà ta đang xét là mạng điện khu vực, do đó người ta thường

lựa chọn tiết diên dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện ( J kt ).

fkt ảnh hưởng r ất nhi ều đến v ốn đầu tư xây dựng đường dây và chiphí v ận hành c ủa đường dây tăng tiết di ện d ẫn đến tăng chi phíxây d ựng và v ận hành đường dây nhưng lại giúp gi ảm t ổ n th ấtđiện năng và chi phí về t ổ n th ất điện năng vì vậy, ph ải ch ọ n ti ếtdiện dây d ẫn như thế nào để hàm chi phí tính toán nh ỏ nh ất

tuy nhiên, thực tế giải hàm chi phí tìm ra fkt khá phức tạp nên

người ta dùng gi ải pháp đơn giản hơn là chọ n ti ết di ện dây d ẫ ntheo mật độ dòng điện kinh t ế jkt (a/mm2)

jkt phụ thuộc chủ yếu vào 3 yếu tố chính: vật liệu chế tạo dây

d ẫn, th ời gian s ử d ụ ng phụ t ải lớn nh ất, ki ểu dây d ẫn

n là số mạch của đường dây.(n = 1,2)

S i là dòng công suất của đường dây

thứ i và được tính như sau:

Smaxi = Pi 2  Q i 2 (MVA) (số liệu ở bảng 1.2)

Công thức tính tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của

Trang 11

Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang và điều kiện phát nóng của dây dẫn:

 Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang của dây dẫn có:

F ≥ 70 mm 2 ;

(Đối với đường dây 110 kV thì dây dẫn có tiết diện tối thiểu bắt buộc phải dùng là AC-70 để giảm tổn thất vầng quang ).

 Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố nặng

nề nhất theo biểu thức sau:

Đường đây đơn: Imax  I cp

Đường đây kép: I sc = 2.I max  I cp. K hc

Trong đó:

Icp là dòng điện cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn.

Khc là hệ số hiệu chỉnh, ta lấy Khc =k1.k2=0.88

k 1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ:

k1= 70 xq

70 ch

= 70  35

70 25 =0.88

k 2: hiệu chỉnh theo hiệu ứng gần; cho bằng k2 =1.

Isc là dòng điện lớn nhất khi có sự cố.( đứt 1 trong 2 dây

trong lộ kép của đường dây hai mạch Khi đó, dòng điện sự

cố sẽ tăng lên 2 lần so với dòng điện của mạch điện khi chưa

xảy ra sự cố )

Tiếp theo, kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp được tính theo biểu thức sau:

U% = P i R i  Q i X i

2 100 % Trong đó:

Pi, Qi là công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứi

Ri, Xi là điện trở tác dụng và điện kháng của đường dây thứ i

(Tổn thất điện áp chỉ tính cho phạm vi 1 cấp điện áp và ta sẽ tính tổn thất điện áp cực đại lúc bình thường và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất, nên P i và

Q i đang xét chính là P maxi và Q maxi đã xác định ở bảng 1.2).

Các trị số của tổn thất điện áp phải thoả mãn các yêu cầu sau:

 Đối với trường hợp dùng máy

biến(MBA) áp thường:

.U dm

Trang 12

2.4.Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho các phương án cụ thể:

2.4.1.Phương án 1: sơ đồ nối dây hình tia:

2.4.1.1. L ự a ch ọ n c ấp điệ n áp v ận hành cho phương án:

Ta sử dụng công thức kinh nghiệm still để tính như đã trình bày ở mục 2.2:

Bảng các cấp điện áp vận hành trên 7 phụ tải:

56 ,5 69 k

Trang 13

Nhận xét: Từ bảng kết quả trên ta thấy các giá trị điện áp tính cho từng đoạn nằm

trong khoảng (60-170) kV Để đảm bảo cho toàn mạng ta chọn điện áp chung

cho các phương án là cấp 110 kV

2.4.1.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn :

Xác định Imaxi và Fmaxi theo công thức [2.3.1] và [2.3.2] với Smaxi đã xác

định ở bảng 1.2 ;Uđm=110kv; Jkt = 1,1 [A/mm2] và chọn tiết diện tiêu

chuẩn (Ftci) cho từng đường dây trong bảng sau:

2.4.1.3.Ki ểm tra điều ki ện phát nóng c ủ a dây d ẫn sau s ự cố :

Với Khc=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.

Đường dây

Số

mạch(n)

Smaxi (MVA)

Imaxi (A)

2 Ftti (mm ) Ftci

2 (mm )

Icp (A)

Ui (kV)

Uđm (kV)

Trang 14

Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.

2 4.1.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

Sau khi đã xác định được dây dẫn sử dụng , ta có bảng số liệu các

thông số đơn vị của đường dây: r 0 , x 0 , b 0 và xác định các thông số tập

trung: R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình của các đường dây theo công

X 0 (

Khc.Icp Xét điều

Trang 15

(chọn X o với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng 4m)

Ki ể m tra t ổ n thất điện áp trên đường dây ở chế độ

v ận hành bình thường và chế độ s ự cố :

Tiến hành xác định U maxbt % và Umaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3:

Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiệntổn thất điện áp

Kết luận: Vậy phương án 1- sơ đồ nối dây hình tia thỏa mãn yêu

cầu kĩ thuật

Đường dây

Số mạch (n)

R (Ω) X (Ω) U maxbt% Umaxsc% Kiểm tra

Trang 16

2.4.2.Phương án 2: Sơ đồ nối dây liên thông.

Tương tự ta áp dụng công thức thực nghiệm still [2.2] :

40 km

50 k m

P max (MW)

Trang 17

Vậy ta chọn điện áp định mức cho cả toàn mạng lưới là U đm = 110 kV 2.4.2.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn:

Áp dụng công thức I S

với Jkt = 1,1 [A/mm2]; Uđm= 110 kV tiến hành xác định Smaxi và Imaxi và chọn tiết diện dây dẫn cho từng đoạn dây như bảng

sau:

2.4.2.3.Ki ểm tra điều ki ệ n phát nóng c ủa dây dẫ n sau s ự cố :

Với Khc=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.

Imaxi (A)

Trang 18

N-7 2 70 36.056 105.958 110

103 (A) ; Fkti max i (mm 2 )

Trang 19

Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.

2.4.2.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

thông số đơn vị của đường dây: r0, x0, b0 và xác định các thông số tập

trung: R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình của các đường dây theo công

Trang 20

(chọn X o với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng 4m)

Ki ể m tra tổ n thất điện áp trên đường dây ở chế độ

Tiến hành xác định U maxbt% và Umaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3:

Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiệntổn thất điện áp

Kết luận: Vậy phương án 2- sơ đồ nối dây hình tia thỏa mãn yêu

R (Ω) X (Ω) U maxbt% Umaxsc% Kiểm tra

Trang 21

2.4.3.Phương án 3: Sơ đồ nối dây mạch kín

Xét vòng kín N-2-6-N: xác định công suất tính toán trên các đoạn dây N-6

và N-2 với giả thiết không xét đến tồn thất công xuất trên các đoạn dây:Dòng công suất tính toàn trên đoạn N-2:

50 k m

(5)

k m

(6) NĐ

(1)

Trang 22

(Vì chưa biết loại dân dẫn sẽ chọn vòng kín N-2-6-N nên ta coi như vòng

kín sử dụng dây đồng nhất, và tính công suất tính toán gần đúng theo chiều dài dây )

Dòng công suất trên đoạn 6-2:

6-2 = N-6 - 6 = (35.16942 +j14.9821) – (45 + j19.1699)

= -9.830058-j4.18780 (MVA) ; 6-2 <0 Vậy điểm phân công suất là điểm 6.

Tương tự ta áp dụng công thức thực nghiệm still [2.2] :

Chọn cấp điện áp vận hành cho phương án

2.4.3.1.Báng các cấp điện áp vận hành trên các phụ tải

Vậy ta chọn điện áp định mức cho cả toàn mạng lưới là Uđm= 110 kV

2.4.3.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn:

Áp dụng công thức I S

n 3.U dm

103 (A) ; Fkti I max i 2

với J kt = 1,1 [A/mm 2 ]; U đm = 110 kV tiến hành xác định S maxi và Imaxi và chọn tiết diện dây dẫn cho từng đoạn dây như bảng

sau:

Đường

dây

Pmaxi (MW) L i (km) U i (KV) Chọn U dm

Trang 23

2.4.3.3.Ki ểm tra điều ki ệ n phát nóng c ủa dây dẫ n sau s ự cố : Với Khc=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.

Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng

2.4.3.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

thông số đơn vị của đường dây: r0, x0, b0 và xác định các thông số tập trung: R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình của các đường dây theo côngthức sau:

Đường dây

Số

mạch(n)

Smaxi (MVA)

Imaxi (A)

Ftti 2 (mm )

Ftci 2 (mm ) Icp (A)

Trang 24

Bả ng thông số các đường dây:

(chọn X o với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng

4m)

Ki ể m tra t ổ n thất điện áp trên đường dây ở chế độ

Tiến hành xác định U maxbt % và Umaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3.

R (Ω) X (Ω) U maxbt % Umaxsc% Kiểm tra

Trang 25

Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện

tổn thất điện áp

Kết luận: Vậy phương án 3 - sơ đồ nối dây mạch kín thỏa mãn yêu

CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ

TIÊU KINH TÊ 3.1 Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế:

Để sử dụng phương án nối dây tối ưu nhất, cần xét đến chỉ tiêu kỹ thuật

và chỉ tiêu kinh tế Sau khi xét cả 3 phương án trên đều thỏa mãn yêu cầu

kỹ thuật, ta cần tìm ra một phương án tốt ưu nhất về mặt kinh tế

Khi xét phương án nối dây, ta chưa xét đến các trạm biến áp, máy cắt

hay dao cách ly để giảm số lượng những phần so sánh khác, nên ta giả thiết

gần đúng : Số trạm biến áp, máy cắt, dao cách ly sử dụng của cả 3 phương

án là như nhau.

Tiêu chuẩn so sánh kinh tế các phương án là : Chi phí tính toán hàng năm

(Chi phí tính toán càng thấp, phương án càng tối ưu về mặt kinh tế ).

Hàm chi phí xác định theo công thức :

Ztt = ( a vh + a tc ). K +A.C [3.1]

A ?

34.tổ n thất đ i ện năng có tác hạ i gì? làm th ế nào để gi ả m tổ n

th ất điện năng?

Trang 26

tổn thất điện năng trong mạng điện làm giảm điện năng cung

cấp đến ph ụ t ả i, tiêu t ố n nhiên li ệ u cho máy phát, gây thi ệt h ại v ềkinh t ế, tăng chi phí vận hành trong h ệ th ố ng

để giảm tổn thất điện năng trong mạng điện phải giảm tổn thấtcông suất tác dụng trong mạng điện (A =P.t)

P P 2 Q 2

U 2 Rcác biện pháp như:

+ tăng cấp điện áp truyền tải của mạng điện

+ thay đổi các thông số hệ thống của mạng điện là r và x (thay

lo ại dây d ẫn, tăng tiết di ện dây d ẫn, …)

+ bù dọc trên đường dây làm giảm điện kháng trên đường dây

x = xl – xc

+ giảm công suất phản kháng truyền trên đường dây bằng cách

bù công su ất ph ản kháng t ại các ph ụ t ải

Bù dọc thường bù đường dây dài, siêu cao áp, X lớn, bù bằng tụ

mắc nối tiếp đường dây, vì khi làm việc min, U đầu đường dây

lớn, hư hỏng

45 các bi ện pháp chính để gi ả m tổ n th ất điện năng?

trả l ời:

a) nâng cao hệ số công suất cos:

+ dung lượng động cơ càng lớn cos càng cao

+ tốc độ quay càng lớn cos càng cao

+ không nên để động cơ non tải vì khi non tải sẽ làm cho cos

giả m có th ể thay các động cơ lớn b ằng các động cơ nhỏ phù h ợp

v ới công su ất kéo máy tránh non t ải

+ hạn chế động cơ làm việc không tải đổi cách đấu động cơ từ

Y (Udây giảm 3 , mômen giảm 3 lần, dòng điện tăng 3 lần,làm gi ả m công su ấ t không t ải)

+ thay các động cơ không đồng bộ bằng động cơ đồng bộ

Trang 27

b) gi ả m công su ất ph ản kháng truy ền t ải b ằng các b ộ t ụ bù, máybù.

c) nâng cao điệ n áp v ận hành

d) nâng cao tính v ận hành kinh t ế củ a các tr ạ m nhi ều máy bi ến áp.vd: trạm m máy biến áp: khi s < sgh = sđm m.( m   1) Pn

P 0

thì vậnhành (m-1)Pmáy bi ến áp

Trong đó:

 a vh : Hệ số vận hành (khấu hao, hao mòn khi bảo dưỡng đường dây (mạng điện sử dụng cột bê tông cốt thép có: avh =0,04 ).

 a tc : Hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn; a tc = =

 (T tc : thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ nó phụ thuộc vào từng giai Giai đoạn phát triển kinh tế chúng ta, lấy T tc =8 (năm).)

 K : Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện (chỉ xét vốn xây dựng

đường dây)

 ∆A ∑ : Tổng tổn thất điện năng hàng năm trong mạng điện.

 C : Giá tiền của 1kWh tổn thất điện năng ( giả sử lấy C= 800 đồng/kW)

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

 K = k 0i li a (1)

Trong đó:

- n: là số đường dây.

- K i: vốn đầu tư cho đường dây thứ i

Với:

Trang 28

 k 0i: Suất đầu tư cho 1km đường dây (đ/km).

 l i : Chiều dài đoạn đường dây thứ i (km)

 a = 1 nếu lộ đơn ; a = 1,6 nếu lộ kép.

Tổn thất điện năng trong mạng điện được xác định theo công thức:

A =P i. i

+Pi: Tổn thất công suất trong mạng điện

P i P 2 Q2 2 .R i

+: Thời gian tổn thất công suất lớn nhất:

- Đối với từng tia :i = (0,124 + T maxi 10 -4 ) 2 8760 (h)

- Đối với mạch liên thông, vòng kín : T maxtb= (h)

Sau đó tínhi= (0,124 + Tmaxtbi.10-4)2.8760 (h)

Thay số vào công thức (1) ta có :

Z = (0.04 + 0,125)  K +P i.i c

= 0,165  K +A.c [3.1]

Xét các phương án sử dụng đường dây, cột bê tông cốt thép như trên,

ta có bảng tổng hợp giá đầu tư cho đường dây trên không điện áp

110kV đối với cột bê tống cốt thép như sau:

3.2.Tính toán chỉ tiêu kinh tế cho từng phương án cụ thế :

U đm

Ký hiệu dây

dẫn

70

95

120

150

185

240

300 Giá 1 lộ trên 1

Trang 29

3.2.1: Phương án 1: nối dây hình tia.

3.2.1.1.Tính tổng vốn đầu tư về đường dây K đ

Áp dụng công thức:K =K 0i.li.a

Ta có b ảng số liệu tổng vốn đầu tư đường dây sau:

3.2.1.2.Tính tổn thất điện năng hàng năm trên đường dây

Tổn thất công suất trên đường dây thứ i có thể tính như sau:

P i max  P 2 i max   Q 2 i max

K i 6 (10 đồng/km)

Trang 30

Bảng xác đinh tổng tổn thất điện năng trong mạng là:

3.2.1.3.Chi phí tính toán hằng năm của phương án 1:

Áp dụng công thức [3.1]

Z = 0,165. K +A.c

= (0,165 220238,65.106+19847,20072 800.103) 109

= 52,2171 (tỷ đồng)

3.2.2: Phương án 2: nối dây liên thông.

3.2.2.1.Tính tổng vốn đầu tư về đường dây Kđ

Áp dụng công thức:K =K 0i.li.a

Ta có b ảng số liệu tổng vốn đầu tư đường dây sau:

K i 6 (10 đồng/km)

Trang 31

N-7 54.34783 4.86756 1.188202

Trang 32

3.2.2.2.Tính tổn thất điện năng hàng năm trên đường dây

Tổn thất công suất trên đường dây thứ i có thể tính như sau:

P i max P 2 i max   Q 2 i max

Tương tư với các đường dây liên thông khác, ta có bảng tổng tổn thất điện

năng trong mạng điện :

Định dạng
Số trang	65
Dung lượng	1,01 MB