Sơ đồ nối điện đợc chọn phải đảm bảo độ tin cây cung cấp điện, cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt và phải tuyệt đối an toàn khi thao tác.
Các phụ tải nằm cách nguồn cung cấp trên 70km thì xác suất xảy ra sự cố trên đờng dây lớn nên sơ đồ sử dụng máy cắt đặt về phía đờng dây gọi là sơ đồ cầu trong. Khi ngắn mạch trên đờng nào thì chỉ đờng dây đó bị mất điện, các máy biến áp vẫn làm việc bình thờng. Còn các phụ tải nằm gần nguồn hơn thì sử dụng sơ đồ cầu ngoài.
4.2-1 Trạm hạ áp:
Các phụ tải là loại 1 nên sơ đồ trạm hạ áp (trạm cuối) ta dùng sơ đồ cầu, nếu chiều dài đờng từ MĐ đến trạm mà 70Km thì ta dùng sơ đồ
cầu trong , nếu chiều dài đờng dây từ MĐ đến trạm mà 70Km thì ta dùng sơ đồ cầu ngoài .
Tất cả các máy cắt 110kV dùng loại máy cắt SF6 còn các máy cắt 10kV dùng máy cắt hợp bộ.
4.3. sơ đồ nối điện chính:
Sơ đồ cầu ngoài dùng cho phụ tải có chiều dài đờng dây 70Km
Sơ đồ cầu trong dùng cho phụ tải có chiều dài đờng dây 70Km
S1
2AC - 120
80,62 km 2x16 MVA 2x40 MVA
67,08km 2AC - 70 S2
2x32 MVA
106,30km 2AC - 95 S3
2x32 MVA
67,08 km 2AC - 95 S4
2x40 MVA
90,55 km 2AC - 120 S5
2x16 MVA
80.62 km 2AC - 70 S6
110 kV MCLL MCPĐ
80 km
2AC-
70 2TDH-
16000/110 M§
1 2
M§
RD 1
RB
1 2
QB 1
S1=18+j 11,16 MVA Chọn công suất tối u của các thiết bị bù.
Bù công suất phản kháng trong hệ thống điện đợc sử dụng không những chỉ để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất phản kháng mà còn là một trong các phơng pháp quan trọng để giảm tổn thất công suất và điện năng, cũng nh
để điều chỉnh điện áp.
Tối u hoá công suất của các thiết bị bù là xác định công suất tối u và vị trí đặt các thiết bị bù. Mục tiêu của bài toán là tìm công suất của các thiết bị bù để đạt đợc hiệu quả kinh tế cực đại khi thoả mãn tất cả các điều kiện kỹ thuật trong chế độ làm việc bình thờng của mạng điện và các thiết bị sử dụng.
Chỉ tiêu hiệu quả kinh tế là các chi phí quy đổi. Các yêu cầu kỹ thuật là các hạn chế về độ lệch điện áp, về khả năng tải của các phần tử trong mạng điện và về công suất của các thiết bị bù.
Khi xét bài toán tối u hoá công suất của các thiết bị bù, chúng ta giả thiết rằng:
1. Điện áp của các nút trong mạng đợc lấy bằng điện áp danh định của mạng. Các phơng trình của chế độ xác lập là tuyến tính và dòng điện tại các nút có giá trị không đổi nghĩa là không phụ thuộc vào điện áp.
2. Không xét ảnh hởng của thiết bị bù đến chế độ điện áp.
3. Không xét sự thay đổi giá của tổn thất công suất C0 khi tăng công suất của thiết bị bù, nghĩa là C0 đợc lấy cố định.
4. Giá của thiết bị bù đợc lấy tỷ lệ thuận với công suất của chúng.
Các số liệu chung để tính toán là:
- Suất tổn thất công suất tác dụng trong bộ tụ: P0= 0,005 kW/kVAr.
- SuÊt ®Çu t cho bé tô: k0= 150.103 ®/kVAr.
- Suất chi phí cho tổn thất công suất tác dụng: C0=15.106 đ/kW.
I/ Nhánh MĐ-1:
Sơ đồ mạng điện:
Sơ đồ thay thế khi tính bù:
Theo chơng trớc ta có:
RD1= 18,4 và RB1= 4,38 Chi phí về thiết bị bù có gía trị:
Z1= k0.QB= 150.106.QB
Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong bộ tụ bằng:
Z2= P0.QB.C0= 0,005.15.106.QB = 75.106.QB
Tổn thất công suất tác dụng trong mạng sau khi đặt thiết bị bù bằng:
ΔUP=(Q−QB)2
Udm2 .(RD+RB)=(11,16−QB)2
1102 .(18,4+4,38)=(11,16−QB)2
1102 .22,78 S1=18+j 11,16 MVA
58,31 km
2AC-
120 2TDH-
40000/110 M§
1 2
giá trị:
Z3= P.C0=
(11,16−QB) 1102
2
.22,78.15.109=28,24.106(11,16−QB)2 Hàm mục tiêu Z có giá trị:
Z = Z1 + Z2 + Z3 = 150.106QB + 75.106.QB + 28,24.106(11,16-QB)2 hay:
Z = 225.106QB1 + 28,24.106(11,16 - QB1)2
Công suất bù tối u QBT của bộ tụ đợc xác định từ điều kiện:
∂Z
∂QB = 225.106 - 2[ 28,24.106(11,16 - QBT)]= 0 Giải ra ta đợc:
QBT= 7,18 MVAR
Vì công suất bù tính đợc tơng đối lớn nên chỉ bù công suất phản kháng sao cho cos 6 = 0,97. Nh vậy công suất phản kháng cần bù tính nh sau:
cos =
P
√(P2+QSB2 )=0,97 trong đó QSB là công suất phản kháng của phụ tải sau khi bù.
18
√(182+QSB2 )=0,97
Giải phơng trình này ta có QSB= 4,51 MVAR Vậy công suất cần bù cho tải 1 để cos 1 = 0,97 là QB1 = 11,16 – 4,51 = 6,65 MVAR
Sau khi bù, phụ tải tại nút bằng: S1= 18 + j 4,51 MVAR II/ Nhánh NĐ-2:
Sơ đồ mạng điện:
S2=37+j22,94 MVA
M§
RD 2
RB
2 2
QB 2
S2=37+j22,94 MVA
Theo chơng trớc ta có:
RD2= 7,84 và RB2= 1,44 Chi phí về thiết bị bù có gía trị:
Z1= k0.QB= 150.106.QB
Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong bộ tụ bằng:
Z2= P0.QB.C0= 0,005.15.106.QB = 75.106.QB
Tổn thất công suất tác dụng trong mạng sau khi đặt thiết bị bù bằng:
ΔUP=(Q−QB)2
Udm2 .(RD+RB)=(22,94−QB)2
1102 .(7,84+1,44)=(22,94−QB)2 1102 .9,28 Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện sau khi đặt bù có giá trị: Z3= P.C0=
(22,94−QB) 1102
2
9,28.15.109=11,51.106(22,94−QB)2 Hàm mục tiêu Z có giá trị:
Z = Z1 + Z2 + Z3 = 150.106QB + 75.106.QB + 11,51.106(22,94-QB)2 hay:
Z = 225.106QB1 + 11,51.106(22,94 - QB1)2
Công suất bù tối u QBT của bộ tụ đợc xác định từ điều kiện:
∂Z
∂QB = 225.106 - 2[ 11,51.106(22,94 - QBT)] = 0 Giải ra ta đợc:
QBT= 13,16 MVAR
Vì công suất bù tính đợc tơng đối lớn nên chỉ bù công suất phản kháng sao cho cos 6 = 0,97. Nh vậy công suất phản kháng cần bù tính nh sau:
cos =
P
√(P2+QSB2 )=0,97 trong đó QSB là công suất phản kháng của phụ tải sau khi bù.
80 km
2AC-
95 2TPDH-
16000/110
S 1 N§
1
SN1 S1' ZD1 S''1 SC ZB1
S1=18 + j 11.16 MVA ΔS0
N§ Qcd
Qcc
1 SB
√(372+Q2SB)=0,97 Giải phơng trình này ta có QSB= 9,27 MVAR Vậy công suất cần bù cho tải 1 để cos 1 = 0,97 là
QB1 = 22,94 – 9,27 = 13.69 MVAR
Sau khi bù, phụ tải tại nút 2 bằng: S1= 37 +j 9,27 MVAR Làm tơng tự với các nhánh còn lại ta có
Bảng công suất cần bù và công suất sau khi bù nh sau:
Phụ tải S trớc bù
(MVA) S bù
(MVAR) S sau bù
(MVA)
M§-1 18 + j 11,16 6,65 18 +j 4,51
M§-2 37 + j 22,94 13.69 37 +j 9,27
M§-3 25 + j 15,50 10,56 25 +j 4,94
M§-4 25 + j 15,50 8,18 25 +j 7,32
M§-5 37 + j 22,94 16,56 37 +j 6,38
M§-6 18 + j 11,16 5,39 18 + j3.16
Ch ơng 6
Phân tích chế độ vận hành của lới điện
Nội dung của chơng này là phải xác định các trạng thái vận hành điển hình của mạng điện, cụ thể là phải tính chính xác tình trạng phân bố công suất trên các đoạn đờng dây của mạng điện trong các trạng thái: phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu và sau sự cố khi phụ tải cực đại. Trong mỗi trạng thái đều tính
đầy đủ các tổn thất thực tế vận hành đồng thời cũng phải kể cả đến công suất phản kháng do đờng dây sinh ra.