Đồ án môn học lưới điện chuẩn đại học điện lực

Trong những năm qua nền kinh tế nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa- hiện đại hóa.Kinh tế phát triển gắn liền với nhu cầu sử dụng điện càng cao và điện năng nga

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 TẾ 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 BIẾN 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 TẾ 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

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU Trong xã hội ngày nay,cuộc sống của con người được nâng lên tầm cao mới điều đó đặt ra nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao Điện năng có vai trò chính trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống hiện đại.Vì vậy việc phát triển hệ thống điện là một 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 công nghiệp hóa- hiện đại hóa.Kinh tế phát triển gắn liền với nhu cầu sử dụng điện càng cao và điện năng ngày càng trở nên quan trọng Do đó thực tế cần thiết kế mạng hệ thống điện đảm bảo việc cung cấp và phân phối điện năng ổn định, chất lượng, an toàn với tổn thất, chi phí thấp nhất Trong một số năm vừa qua cũng như những năm tiếp theo, Nhà nước cùng với ngành điện đã và đang mở rộng, lắp đặt nhiều dây chuyền sản xuất điện năng đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho công cuộc công nghiệp 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 xuất điện năng, trên cơ sở các nhà máy điện lớn, phát triển và hợp nhất các hệ thống năng lượng Đồng thời việc áp dụng công nghệ thong tin như máy tính và vi sử lý cũng được áp dụng mạnh mẽ vào ngành điện.Vì vậy chúng ta cần nâng cao trình độ,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 tăng rất nhanh.Do vậy việc qui hoạch thiết kế mới và phát triển mạng điện đây là vấn đề cần 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 giúp cho sinh viên vận dụng kiến thức đã học để nghiên cứu thực hiện một nhiệm vụ tương 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 gọn nhất 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 đến thầy cô trong khoa và T.S Trần Thanh Sơn đã hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này

Trang 4

Hà Nội,Tháng 3 năm 2013

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 các giải pháp cung cấp điện cho phụ tải (PT) đạt chất lượng điện năng cao nhất với chi phí thấp nhất Thiết kế LĐ phụ thuộc vào vị trí, đặc điểm của NĐ và phụ tải, vì vậy để đưa ra phương án tối ưu nhất ta cần phân tích nguồn và phụ tải

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 trình văn 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 tải này 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:

Bảng 1.2 Phân số công suất phụ tải:

Trang 7

Đối với phụ tải loại I rất quan trọng, cần được cung cấp điện liên tục như đã phân 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 án nối dây một mạch Từ sơ đồ phân bố phụ tải đã có, ta xét 3 phương án với kiểu nối dây 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 nhỏ hơn, độ tin cậy cao sơ đồ liên thông

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

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

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 thường cao hơn các phương án nối dây khác

Chi phí hành lang tuyến nhiều.Thực tế vì dùng thiết bị riêng cho mỗi đường dây, nên khi 1 đường dây non tải, không thể tận dụng được hết khả 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

 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

sau:

 Chọn lựa cấp điện áp định mức của hệ thống

 Chọn lựa tiết diện dây dẫn

 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 của mạng điện

( vốn đầu tư, tổn thất điện áp, tổn thất điện năng, chi phí vận hành…).Vì vậy lựa 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 mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đường dây trong mạng điện

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 nghiệm still sau: Ui =4,34 (kV) [2.2]

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

U dm =110kV

2.3 Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn:

Tại sao lại chon day dẫn 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 rất nhiều đến vốn đầu tư xây dựng đường dây và chi phí vận hành của đường dây tăng tiết diện dẫn đến tăng chi phí xây dựng và vận hành đường dây nhưng lại giúp giảm tổn thất điện năng và chi phí về tổn thất điện năng vì vậy, phải chọn tiết diện dây dẫn như thế nào để hàm chi phí tính toán nhỏ nhất

tuy nhiên, thực tế giải hàm chi phí tìm ra fkt khá phức tạp nên người ta dùng giải pháp đơn giản hơn là chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế jkt (a/mm2)

jkt phụ thuộc chủ yếu vào 3 yếu tố chính: vật liệu chế tạo dây dẫn, thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất, kiểu dây dẫn

S

.3

max

10 3 (A) [2.3.1]

thứ i và được tính như sau:

S maxi = P i2 Q i2 (MVA) (số liệu ở bảng 1.2)

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

dòng điện là:

kt

i kti

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: I max  I cp

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

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

I sc 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:

. dm2

i i i i U

X Q R

P  



% Trong đó:

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

i

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:

biến(MBA) áp thường:

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. Lựa chọn cấp điện áp vận hành cho phương án:

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

m

Trang 13

U i (kV)

U đm (kV)

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 I maxi và F maxi theo công thức [2.3.1] và [2.3.2] với Smaxi đã xác

định ở bảng 1.2 ;U đm =110kv; J kt = 1,1 [A/mm2] và chọn tiết diện tiêu

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

Đường dây

F tti (mm 2 ) F tci

(mm 2 )

I cp

(A) N-1 2 21.73913 57.05042 51.86402 AC-70 265 N-2 2 27.17391 71.31302 64.83002 AC-70 265 N-3 2 32.6087 85.57564 77.79604 AC-70 265 N-4 2 38.04348 99.83824 90.76204 AC-95 330 N-5 1 43.47826 228.20168 207.4561 AC- 185 510 N-6 2 48.91304 128.36344 116.694 AC-120 380 N-7 2 54.34783 142.62606 129.6601 AC-120 380

2.4.1.3.Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn sau sự cố:

Với K hc =0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3

Trang 14

Đường dây Số mạch

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

thức sau:

L r n

R  1 0  ;

L x n

N-7 2 36.056 AC-120 0.27 0.408 4.86756 7.35542

Trang 15

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

4m)

Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây ở chế độ

vận hành bình thường và chế độ sự cố:

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

Đường dây

Số mạch (n)

R (Ω) X (Ω) Umaxbt% Umaxsc% Kiểm tra

điều kiện

N-2 2 13.01087 12.02091 3.74623 7.49246 Thỏa mãn N-3 2 9.75798 9.01553 3.37155 6.7431 Thỏa mãn

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

cầu kĩ thuật

Trang 16

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

P max (MW)

m 31,623 km

31,623 km

Trang 17

N-7 2 70 36.056 105.958 110

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 103

.3



dm

U n

S

kt

i kti

J

I

F  max (mm 2 )

với J kt = 1,1 [A/mm 2 ]; U đm = 110 kV tiến hành xác định S maxi

và I maxi và chọn tiết diện dây dẫn cho từng đoạn dây như bảng

2 ) F tci (mm 2 ) I cp

(A) N-4 2 70.65217 185.4139 168.5581 AC-185 510 N-5 1 43.47826 228.2017 207.4561 AC-185 510 N-6 2 76.08696 199.6765 181.5241 AC-185 510 6-2 2 27.17391 71.31302 64.83002 AC-70 265 4-3 2 32.6087 85.57564 77.79604 AC-70 265 N-7 2 76.087 199.676 181.524 AC-185 510 7-1 2 21.73913 57.05042 51.86402 AC-70 265

2.4.2.3.Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn sau sự cố:

Trang 18

4-3 2 171.1513 233.2 Thỏa mãn

2.4.2.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

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 thức sau:

L r n

R  1 0  ;

L x n

L i

(km)

Loại dây dẫn

R 0

X 0

Trang 19

4m)

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

Đường dây

R (Ω) X (Ω) Umaxbt% Umaxsc% Kiểm tra

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

tổn thất điện áp

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

Trang 20

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:

m

40 km

31,623 km

5 6, 5 6

9 k

Trang 21

(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] :

U i =4,34 (KV)

Chọn cấp điện áp vận hành cho phương án

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

Đường dây

P maxi (MW) L i (km) U i (KV) Chọn U dm

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

2.4.3.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn:

Áp dụng công thức 103

.3



dm

U n

S

kt

i kti

J

I

F  max (mm 2 )

với J kt = 1,1 [A/mm 2 ]; U đm = 110 kV tiến hành xác định S maxi

và I maxi và chọn tiết diện dây dẫn cho từng đoạn dây như bảng

sau:

Trang 22

F tti (mm 2 )

F tci

(mm 2 ) I cp (A) N-4 2 70.65217 185.4139 168.5581 AC-185 510 4-3 2 32.6087 85.57564 77.79604 AC-70 265 N-5 1 43.47826 228.2017 207.4561 AC-185 510 N-6 2 38.22763 100.3215 91.20137 AC-95 330 N-2 2 37.85932 99.35495 90.32268 AC-95 330 2-6 2 10.68485 28.04046 25.49133 AC-70 265 N-7 2 76.08696 199.6765 181.5241 AC-185 510 7-1 2 21.73913 57.05042 51.86402 AC-70 265 2.4.3.3.Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn sau sự cố:

2.4.3.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

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 thức sau:

Trang 23

L r n

R  1 0 ;

L x n

4m)

Tiến hành xác định Umaxbt % và Umaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3

Đường dây

R (Ω) X (Ω) Umaxbt% Umaxsc% Kiểm tra

Trang 24

N-2 2 9.348735 11.72841 4.1293 8.2586 Thỏa mãn

N-7 2 3.06476 8.29288 3.81674 7.63348 Thỏa mãn 7-1 2 7.27329 6.719888 1.67536 3.35072 Thỏa mãn

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 TẾ

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 :

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

 A ?

34.tổn thất điện năng có tác hại gì? làm thế nào để giảm tổn

thất điện năng?

trả lời:

Trang 25

tổn thất điện năng trong mạng điện làm giảm điện năng cung cấp đến phụ tải, tiêu tốn nhiên liệu cho máy phát, gây thiệt hại về kinh tế, tăng chi phí vận hành trong hệ thống

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

R U

Q P

+ tăng cấp điện áp truyền tải của mạng điện

+ thay đổi các thông số hệ thống của mạng điện là r và x (thay loại dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn, …)

+ 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 suất phản kháng tại các phụ tải

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

+ 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  giảm có thể thay các động cơ lớn bằng các động cơ nhỏ phù hợp với công suất kéo máy tránh non tải

+ 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 giảm công suất không tải)

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

Trang 26

b) giảm công suất phản kháng truyền tải bằng các bộ tụ bù, máy

bù

c) nâng cao điện áp vận hành

d) nâng cao tính vận hành kinh tế của các trạm nhiều máy biến áp vd: trạm m máy biến áp: khi s < sgh = sđm

0 P

Pn ) 1 m (

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: a vh =0,04 )

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

 (Ttc : 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 l i a (1)

Trong đó:

- n: là số đường dây

- Ki: vốn đầu tư cho đường dây thứ i

Với:

P



Trang 27

 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

i đm

U

Q P

+ : 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 + T maxtbi 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:

cột (10 6 đồng/km)

Giá 2 lộ trên 1

cột (10 6 đồng/km)

332.8 452.8 566.4 644.8 705.6 800 960

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

Trang 28

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 l i a

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

Tổng vốn đầu tư đường dây: Kđ (10 6 đồng) 220238.65

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:

i dm

i i dm

i i

U

S R U

Q P

2 2

max 2 max 2

Trang 29

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

Đường dây T max (h)  (h) ∆P maxi (MW) ∆A (MWh) N-1 4800 3195.788 0.269493 861.2424955 N-2 4800 3195.788 0.794009 2537.484434 N-3 4800 3195.788 0.857515 2740.436147

N-5 4000 2405.286 1.593526 3832.885778 N-6 4000 2405.286 1.868511 4494.303349 N-7 4000 2405.286 1.188202 2857.965636 Tổng tổn thất điện năng trọng mạng: A = P maxi i 19847.20072

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 220238,65.10 6 +19847,20072 800.10 3 ) 10 9

= 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 K đ

Áp dụng công thức: K = K 0i l i a

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

Trang 30

6-2 2 AC-70 50 332.8 26624

Tổng vốn đầu tư đường dây: K (10 6 đồng) 251652.6

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:

i dm

i i dm

i i

U

S R U

Q P

2 2

max 2 max 2

năng trong mạng điện :

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	1,51 MB