Đang tải... (xem toàn văn)
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, điện năng đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với nền kinh tế quốc dân và đời sống nhân dân. Điện năng được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân vì nó dễ sản xuât, truyền tải và đặc biệt là điện năng rất dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. Tuy nhiên cũng giống như các dạng năng lượng khác,điện năng là hữu hạn nên vấn đề đặt ra là phải xây dựng hệ thống truyền tải và cung cấp điện hợp lí và tố ưu: Vận hành đơn giản, an toàn, thuận tiện cho bảo trì sửa chữa, vừa giảm đươc chi phí đầu tư thi công, chi phí vận hành và tổn thất điện năng đồng thời đảm bảo được chất lượng điện năng.
Đồ án mơn học mạng lưới điện LỜI NĨI ĐẦU ========== Trong nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước, điện đóng vai trị đặc biệt quan trọng kinh tế quốc dân đời sống nhân dân Điện sử dụng tất lĩnh vực kinh tế quốc dân dễ sản xt, truyền tải đặc biệt điện dễ chuyển hóa thành dạng lượng khác Tuy nhiên giống dạng lượng khác,điện hữu hạn nên vấn đề đặt phải xây dựng hệ thống truyền tải cung cấp điện hợp lí tố ưu: Vận hành đơn giản, an toàn, thuận tiện cho bảo trì sửa chữa, vừa giảm đươc chi phí đầu tư thi cơng, chi phí vận hành tổn thất điện đồng thời đảm bảo chất lượng điện Vì đồ án mơn học Mạng Lưới Điện bước thực dược quan trọng cho sinh viên nghành Hệ Thống Điện bước đầu làm quen với ứng dụng thực tế Đây đề tài quan trọng cho kĩ sư điện tương lai vận dụng nhằm đưa phương án tối ưu Đồ án hoàn thành với hướng dẫn thầy giáo Th.s Nguyễn Ngọc Trung với giảng thầy lớp Do thời gian kiến thức hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy mơn góp ý để đồ án hồn thiện Qua em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô khoa Th.s Nguyễn Ngọc Trung hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án Hà nội, tháng năm 2009 Sinh viên Phạm Trung Hiếu Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện CHƯƠNG I PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI ========================== I Các số liệu nguồn cung cấp phụ tải Nguồn điện Nguồn điện cung cấp cho mạng điện khu vực nguồn có cơng suất vơ lớn Mọi thay đổi biến động phụ tải khơng làm thay đổi điện áp góp nguồn ta khơng phải cân cơng suất Phụ tải Trong hệ thống điện có phụ tải có đặc điểm bảng sau: Phụ tải Thuộc hộ loại I I III I I I S max (MVA) 25 30 28 35 40 45 S (MVA) 50%Smax - Cos 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 T max (h) 5000 5000 5000 5000 5000 5000 UH (kV) 22 22 22 22 22 22 Yêu cầu điều chỉnh điện áp T T KT KT KT KT Sơ đồ mặt nguồn điện phụ tải Các nguồn điện phụ tải điện bố trí theo sơ đồ mặt sau: Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện II Phân tích phụ tải Mạng điện mà ta cần thiết kế gồm có phụ tải với tổng cơng suất lớn là: S max =203MVA Tổng công suất cực tiểu là: S =101,5MAV Các phụ tải 1,2,4,5,6 có mức độ đảm bảo cung cấp điện cao (loại I), nên cung cấp đường dây kép mạch vòng để đảm bảo cung cấp điện liên tục Phụ tải có mức độ đảm bảo cung cấp điện loại III nên cung cấp đường dây đơn Có phụ tải 1,2,3,4,5,6 phụ tải 1,2 yêu càu điều chỉnh điện áp thường phụ tải 3,4,5,6 có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Có độ lệch điện áp góp hạ áp có yêu cầu ĐCĐA khác thường Và có giới hạn sau: + Trong chế độ phụ tải lớn nhất: dU% = 5% + Trong chế độ phụ tải nhỏ nhất: dU% = 0% + Trong chế độ sau cố: dU% = 0,5% Dựa vào bảng số liệu phụ tải, sau tính tốn ta bảng số liệu sau: Hộ tiêu thụ Tổng , S max Pmax jQmax (MVA) 21,25 + j13,17 25,5 + j15,78 23,8 + j14,73 29,75 + j18,41 34 + j21,04 38,25 + j23,67 172,55 + j106,8 Phạm Trung Hiếu Đ2H1 S max (MVA) 25 30 28 35 40 45 203 , S Pmin jQmin (MVA) 10,63 + j6,59 12,75 + j7,89 11,9 + j7,37 14,88 + j9,21 17 + j10,52 19.13 + j11,84 86,29 + j53,42 S (MVA) 12,5 15 14 17,5 20 22,5 101,5 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện CHƯƠNG II DỰ KIẾN PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN SƠ BỘ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ======================= I Dự kiến phương án nối dây mạng điện Theo yêu cầu thiết kế, ta phải đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ điện loại I, loại phụ tải quan trọng Đối với loại phụ tải ngừng cung cấp điện gây nguy hiểm đến tính mạng người , làm hư hỏng thiết bị để phục hồi lại trạng thái làm việc bình thường bắt buộc xí nghiệp phải ngừng sản xuất thời gian dài, vv Vì mức độ quan trọng hộ phụ tải nên đường dây mạng điện phải bố trí hợp lí cho gặp cố hỏng phận đường dây phải đảm bảo cung cấp điện liên tục, phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ phụ tải Việc lựa chọn phương án nối dây mạng điện phải đảm bảo yêu cầu sau: + Cung cấp điện liên tục + Đảm bảo chất lượng điện + Đảm bảo tính linh hoạt mạng điện + Đảm bảo tính kinh tế có khả phát triển tương lai + Đảm bảo an toàn cho người cho thiết bị Dựa theo mặt thiết kế yêu cầu phụ tải, ta đưa phương án nối dây sau: Phương án Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện Phương án Phương án Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện Phương án Phương án Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện II So sánh phương án mặt kĩ thuật Để so sánh phương án mặt kĩ thuật, ta phải xét tới nội dung sau: - Chọn lựa cấp điện áp định mức hệ thống - Chọn lựa tiết diện dây dẫn - Tính tốn tổn thất điện áp - Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn có cố Chọn lựa cấp điện áp hệ thống: Ta chọn cấp điện áp hệ thống Udm=110kV Lựa chọn tiết diện dây dẫn đoạn đường dây: Mạng điện mà ta xét mạng điện khu vực, người ta thường lựa chọn tiết diên dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện.Ta dự kiến sử dùng loại dây dẫn AC Cơng thức tính tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện là: Fkti I max i J kt , mm2 Với mạng điện ta xét sử dụng dây AC thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000h nên ta có Jktế = 1,1 A/mm2 Trong cơng thức Imaxi dịng điện lớn đoạn đường dây thứ i tính sau: Imaxi = S max i n 3.U dm ,A Với Si dịng cơng suất đường dây thứ i tính sau: 2 Pi Qi , MVA n số mạch đường dây, n = 1,2 Khi xác định tiết diện dây dẫn đoạn đường dây, ta tiến hành so sánh với tiết diện tiêu chuẩn để chọn thiết diện tiêu chuẩn lớn gần Smaxi = Tính tổn thất điện áp hệ thống: Tổn thất điện áp tính theo biểu thức sau: U% = Pi Ri Qi X i 100 % n.U dm Trong đó: Pi, Qi công suất tác dụng công suất phản kháng đường dây thứ i Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện Ri, Xi điện trở tác dụng điện kháng đường dây thứ i Chú ý tổn thất điện áp tính cho phạm vi cấp điện áp ta tính tổn thất điện áp cực đại lúc bình thường xảy cố nặng nề nhất, trị số tổn thất điện áp phải thoả mãn yêu cầu sau: Đối với trường hợp dùng máy biến áp thường: Umaxbt 10% Umaxsc 20% Đối với trường hợp dùng mba điều áp tải thì: Umaxbt 15-20% Umaxsc 20-25% Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang điều kiện phát nóng dây dẫn: Ta tiến hành kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang dây dẫn F 70mm Ta tiến hành kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn có cố nặng nề theo biểu thức sau: Đường đơn Imax Khc.Icp Đường kép Isc Khc Icp Trong đó: Isc dịng điện lớn co cố( khả hai dây đường dây hai mạch bị đứt) Icp dòng điện cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn Khc hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ làm việc, ta lấy Khc=1 Bây ta xét phương án cụ thể III Tính tốn tiêu kỹ thuật cho phương án Sơ đồ mạng điện phương án 1: Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện Lựa chọn tiết diện dây dẫn: Xét đoạn N-1: SN-1= Smax1= 25 MVA IN-1= FN-1= S N1 n 3.U dm 25 3.110 10 65,6 A I N 65,6 59,63 mm2 J kt 1,1 Chọn dây AC-70 có Icp = 265A Tính tốn tương tự đường dây cịn lại ta có bảng tổng kết sau: Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 Số mạch 2 Imaxbt (A) Ftt (mm2) Dây dẫn Icp (A) 65,6 78,7 146,96 91,85 59,63 71,57 133,6 83,5 AC-70 AC-70 AC-150 AC-95 265 265 445 330 Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện N-5 N-6 2 105 118,1 95,4 107,3 AC-95 AC-120 330 380 Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn sau cố: Sự cố nguy hiểm mạng điện xảy đứt đường dây lộ kép đường dây hai mạch Khi đó, dịng điện cố tăng lên hai lần so với dòng điện mạch điện chưa xảy cố Đoạn N-1: I scN 2 I max N 2 65,6 131,2 Tương tự ta có bảng kết kiểm tra sau Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 Số mạch 2 2 Isc (A) 131,2 157,4 Icp (A) 265 265 445 330 330 380 183,7 210 236,2 Từ bảng tổng kết ta suy tiết diện dây dẫn đường dây thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép dây có cố Sau chọn tiết diện dây dẫn đạt tiêu chuẩn, ta xác định thông số đơn vị đường dây r0, x0, b0 tiến hành tinh thông số tập trung R, X, B/2 sơ đồ thay hình đường dây theo công thức sau: 1 R r0 L X x0 L n n ; Đường dây Số mạch L (km) Dây dẫn r0 /km X0 /km R X N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 2 2 22,36 22,36 42,42 67,08 70,71 60,83 AC-70 AC-70 AC-150 AC-95 AC-95 AC-120 0.46 0.46 0.21 0.33 0.33 0.27 0.43 0.43 0.409 0.423 0.423 0.415 5,14 5.14 8,9 11,06 11,66 8,21 4,8 4,8 17,35 14,18 14,95 12,62 Kiểm tra tổn thất điện áp đoạn đường dây chế độ vận hành bình thường cố Phạm Trung Hiếu Đ2H1 10 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện Uh2 = Uc2- Ub2 = 112.862 – 3.351 = 109.511 kV Điện áp thực hạp áp MBA U h2 109.511 10.475kV 115 U2 = k 11 Tổn thất điện áp đoạn 2-3 là: U 2 P3' R2 Q3' X 2 14.686 6.11 10.120 9.57 1.653kV U c2 112 862 Điện áp cao áp MBA là: Uc3 = Uc2 - U2-3 = 112.862 – 1.653 = 111.209 kV Tổn thất điện áp MBA là: U b Pb Rb Qb X b 14.495 1.87 9.999 43.5 4.155kV U c3 111 209 Vậy điện áp góp hạ áp MBA quy điện áp cao là: Uh3 = Uc3 - Ub3 = 111.209 – 4.155 = 107.054 kV Điện áp thực hạp áp MBA U h3 107.054 10.24kV 115 U3 = k 11 Tính tương tự cho đoạn cịn lại ta có bảng tổng kết điện áp nút sau: U di (KV) U bi (KV) Đoạn Uci(KV) Uhi(KV) N-1 1.921 113.58 4.64 108.94 N-2 2.085 113.41 2.92 110.50 N-4 2.450 113.05 2.95 110.10 N-5 2.683 112.862 3.351 109.511 2-3 1.653 111.209 4.155 107.054 1-6 1.306 114.19 4.40 109.79 Ghi chú: điện áp ghi bảng hạ áp điện áp qui đổi phía cao áp Phạm Trung Hiếu D2H1 Học Điện Lực 48 Trường Đại Đồ án môn học mạng lưới điện Số liệu tính tốn dịng cơng suất cho toàn mạng phụ tải cực tiểu Đoạn Si MVA Sbi MVA Sbi MVA Sci MVA Qcic=Qcid_ MVAr N-1 20.4+ j12.64 0.069+ j1.656 20.469+ j14.296 20.511+ j14.576 1.331 N-2 21.25+ j13.17 0.048+ j1.123 21.298+ j14.293 21.368+ j14.773 N-4 17+ j10.54 0.042+ j0.905 17.042+ j11.355 N-5 22.1+ j13.7 0.118+ j2.734 2-3 14.45+ j8,96 1-6 Tổng S''i MVA 20.511+ j13.245 1.404 17.100+ j11.755 22.218+ j16.434 0.045+ j1.039 19.55+ j12.12 0.063+ j1.522 114.75+ j71.13 0.385+ j8.979 Phạm Trung Hiếu D2H1 Sdi MVA 0.271+ j0.425 S'i MVA 20.782+ j13.671 20.782+ j12.340 21.368+ j13.370 0.306+ j0.478 21.674+ j13.848 21.674+ j12.445 1.452 17.100+ j10.303 0.353+ j0.338 17.453+ j10.641 17.453+ j9.189 22.288+ j16.914 1.065 37.156+ j25.606 0.565+ j1.121 37.721+ j26.727 37.721+ j25.662 14.495+ j9.999 14.530+ j10.239 0.363 14.530+ j9.876 0.156+ j0.244 14.686+ j10.120 19.613+ j13.642 19.655+ j13.922 0.944 19.655+ j12.978 0.178+ j0.280 19.833+ j13.258 1.829+ j2.886 49 Trường Đại Học Điện Lực SNi MVA 19.833+ j12.314 Đồ án mơn mạng lưới điện CHƯƠNG VI TÍNH TỐN ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP ========================= Điện áp mơt tiêu quan trọng, tiêu điện áp tiêu quan trọng Trong trình vận hành phụ tải thay đổi từ cực tiểu đến cực đại bị cố nặng nề đẫn đến điện áp hạ áp thayđổi vượt giới hạn cho phép, ta phải điều chỉnh điện áp để không vượt giới hạn cho phép, Có nhiều phương pháp điều chỉnh điện áp: thay đổi điện áp đầu cực máy phát nhà máy điện, thay đổi tỷ số điên áp máy biến áp thay đổi công suất phản kháng máy điện Do thực tế phụ tải không lớn nên thay đổi điện áp đầu cực máy phát, việc thay đổi dịng cơng suất phản kháng truyền tải đường dây khó khăn như: ổn đinh hệ thống, vận hành phức tạp, vốn đầu tư cao Vì phương pháp lựa chọn đầu điều chỉnh cac máy biến áp trạm hạ áp lựa chọn sử dụng rộng rãi để điều chỉnh điện áp hệ thống I phương pháp chung lựa chọn đầu phân áp cho máy biên áp Có phụ tải yêu cầu điều chỉnh khác thường phụ tải 3;4;5;6,nên điện áp hạ áp phải thoả mãn: Chế độ phụ tải cực đại: U% = 5% Chế độ phụ tải cực tiểu: U% = 0% Chế độ cố: ∆U%= 0-5% Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo công thức sau: U yc U dm U % U dm Trong Udm điện áp định mức mạng điện hạ áp Đối với mạng điện thiết kế ta lấy Udm = 22 kV Giá trị điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm theo yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường: Uycmax = 22 + 5%22 = 23.1 kV Uycmin = 22 + 5%22 = 23.1 kV Kết tính điện áp góp hạ áp trạm biến áp quy đổi phía cao áp chế độ phụ tải cực đại phụ tải cực tiểu cho bảng sau: Phạm Trung Hiếu Điện Lực 50 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện Trạm biến áp Uqmax, kV Uqmin, kV 112.059 108.94 112.074 110.50 112.379 110.10 112.449 109.511 107.204 107.054 113.709 109.79 Với phụ tải sử dụng MBA điều chỉnh điện áp tải có phạm vi điều chỉnh: 91.78%Ucdm với Ucdm = 115 kV, Uhdm = 22 kV; Ukt = 1.122 = 24.2 kV Như vậy, MBA điều chỉnh điện áp tải có đầu phân áp tiêu chẩn tương ứng với nấc sau: Thứ tự đầu điều chỉnh +9 +8 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 Điện áp bổ sung (%) + 16.2 + 14.24 + 12.46 + 10.68 + 8.9 + 7.12 + 5.34 + 3.56 + 1.78 - 1.78 - 3.56 - 5.34 - 7.12 - 8.9 - 10.68 - 12.46 - 14.24 - 16.2 Điện áp bổ sung (kV) + 18.45 + 16.60 + 14.35 + 12.30 + 10.25 + 8.2 + 6.15 + 4.1 + 2.05 - 2.05 - 4.1 - 6.15 - 8.2 - 10.25 - 12.30 - 14.35 - 16.60 - 18.45 Điện áp đầu điều chỉnh (kV) 133.45 131.40 129.35 127.3 125.25 123.2 121.15 119.1 117.05 115 112.95 110.9 108.85 106.8 104.75 102.7 100.75 98.6 96.55 Sử dụng MBA điều chỉnh tải cho phép thay đổi đầu điều chỉnh mà không cần cắt MBA khỏi mạng điện Do ta cần chọn đầu điều chỉnh MBA riêng cho chế độ phụ tải cực đại cực tiểu Phạm Trung Hiếu Điện Lực 51 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện II Chọn đầu phân áp MBA trạm Chọn đầu phân áp cho trạm biến áp Phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên ta sử dụng máy biến áp có điều chỉnh điện áp tải Chế độ cực đại: Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh MBA xác định theo công thức: U q max U KT 112 059 24.2 U dc max 117 U yc max 23.1 kV Dựa vào bảng ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = +1, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn là: Utc max = 117.05 kV Điện áp thực góp hạ áp có giá trị: U t max U q max U KT U tc max 112.059 24.2 23.168 117.05 kV Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: U U dm 23.168 22 U max % t max 100 100 5.31% 5% U dm 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp Chế độ cực tiểu: Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh MBA xác định theo công thức: U q U KT 108.94 24.2 U dc 119 834 U yc 22 kV Dựa vào bảng ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = +1, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn là: Utc = 119.1 kV Điện áp thực góp hạ áp có giá trị: U q U KT 108.94 24.2 U t max 22.135 U tc 119 kV Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: U U dm 22.135 22 U % t 100 100 0.616% 0% U dm 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp Chọn đầu phân áp cho trạm biến áp lại: Chọn đầu điều chỉnh trạm biến áp ta tiến hành tương tự trạm trạm biến áp Các kết tính tốn điều chỉnh điện áp mạng điện cho bảng sau: Phạm Trung Hiếu Điện Lực 52 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện TBA Udc max kV 112.059 112.074 112.379 112.449 107.204 113.709 Phạm Trung Hiếu Điện Lực Udc kV 108.94 110.50 110.10 109.511 107.054 109.79 Ut max kV 23.168 23.171 23.234 23.249 22.969 23.105 53 Ut kV 22.136 22.073 21.993 21.875 22.133 21.931 Umax% Umin% 5.310 5.324 5.610 5.676 4.404 5.021 0.616 0.330 -0.033 -0.568 0.606 -0.314 Trường Đại Học Đồ án mơn mạng lưới điện CHƯƠNG VII BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG LƯỚI ĐIỆN ================================== I Nâng cao hệ số công suất Việc nâng cao hệ số công suất cos biện pháp để tiết kiệm điện Phần lớn thiết bị tiêu thụ điện tiêu thụ công suất tác dụng P công suất phản kháng Q Những thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng là: - Động không đồng - Máy biến áp - Đường dây khơng, điện kháng thiết bị khác Vì vậy, để tránh truyền tải lượng công suất phản kháng Q lớn đường dây, người ta đặt gần hộ dung điện tụ bù, máy bù đồng bộ, tụ điện để cung cấp cho phụ tải Khi có bù cơng suất phản kháng góc lệch pha dòng điện điện áp mạch nhỏ đi, hệ số cơng suất cos mạng nâng cao, giảm tổn thất công suất tổn thất điện áp mạng điện, tăng khả truyển tải đường dây máy biến áp, giảm chi phí kim loại màu, ổn định điện áp v.v… II tính tốn cụ thể mạng điện a Xét đoạn đường dây N-1: * Sơ đồ điện: N 2TPDH-40000/110 2AC-120 S1 Sb1 * Lập biểu thức hàm ZN-1: Phạm Trung Hiếu Điện Lực 54 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện ZN-1 = Z1 + Z2 + Z3 + Z1 = K0Qb = 150106Qb1 + Z2 = ctP0 Qb = 50010387600.005Qb1 = 21.9106Qb1 + Z3 = cPmax Q1 - Q b1 c R N R B1 500 10 110 0.92 10 26.34 - Q b1 26.34 - Q b1 5.51 1.44 3196 110 N 2AC-150 2TPDH-32000/110 Vậy ta được: ZN-1 = 171.9106Qb1+ 0.92106 (26.34 - Qb1)2 * Lấy đạo hàm hàm Z ẩn Qb1, ta có phương trình: ZN1/Qb1= 171.9106 - 20.92106 (26.34 – Qb1)= Giải phương trình ta thu Qb1 = - 67.084 MVAr * Vậy đặt thiết bị bù phụ tải b Xét đoạn N-2-3: Sơ đồ điện: TPDH-32000/110 AC-120 S3 Sb3 * Tìm biểu thức hàm Z: ZN45 = Z1+ Z2+ Z3 Sb2b5) S2 b4 +Q + Z1 = K0Qb = 150106(Q + Z2 = ctP0 Qb = 50010387600.005(Qb4+Qb5) = 21.9106(Qb4 + Qb5) + Z3 = cPmax Phạm Trung Hiếu Điện Lực 55 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện c Q4 Q5 Qb5 Qb RN Q4 Qb RB Q5 Qb5 R4 RB = U dm = 0.132106[(35.29 - Qb5 - Qb4)23.36 + (20.54 - Qb4)21.87 + (14.75- Qb5)2(6.11 + 1.87)] Vậy ta được: ZN45 = 171.9106(Qb4 + Qb5) + 0.132106[(35.29 - Qb5 - Qb4)23.36 + + (20.54 - Qb4)21.87 + (14.75- Qb5)2(6.11 + 1.87)] * Lấy đạo hàm hàm Z ẩn số Qb4 Qb5 ta thu phương trình sau: ZN45/Qb4 = 171.9106 – 0.264106[(35.29 - Qb5 - Qb4)3.36 + + (20.54 - Qb4)1.87] = (1) 6 ZN45/Qb5 = 171.910 – 0.26410 [(35.29 - Qb5 - Qb4)3.36 + + (14.75- Qb5)(6.11 + 1.87)] = (2) * Giải phưong trình ta nhận thấy: + Giải ta có Qb4 = - 87.67 MVAr nên ta lấy Qb4 = thay vào phương trình (1) ta tìm Qb5 = -157.83 Vậy ta khơng phải đặt thiết bị bù phụ tải c Xét đoạn đường dây N-4: * Sơ đồ điện: N 2TPDH-32000/110 2AC-120 S4 Sb4 * Lập biểu thức hàm ZN-4: ZN-2 = Z1 + Z2 + Z3 + Z1 = K0Qb = 150106Qb2 + Z2 = ctP0 Qb = 50010387600.005Qb1 = 21.9106Qb2 + Z3 = cPmax Q - Q b2 c R N R B 500 10 110 1.016 10 22.65 - Q b2 22.65 - Q b2 5.82 1.87 3196 110 Vậy ta được: ZN-2 = 171.9106Qb2+ 1.016106 (22.65 - Qb2)2 * Lấy đạo hàm hàm Z ẩn Qb2, ta có phương trình: Phạm Trung Hiếu Điện Lực 56 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện ZN2/Qb2= 171.9106 - 21.016106 (26.34 – Qb2)= Giải phương trình ta thu Qb2 = - 58.26 MVAr * Vậy đặt thiết bị bù phụ tải d Xét đoạn đường dây N-5: * Sơ đồ điện: N 2TPDH-25000/110 2AC-70 S5 Sb5 * Lập biểu thức hàm ZN-5: ZN-3 = Z1 + Z2 + Z3 + Z1 = K0Qb = 150106Qb2 + Z2 = ctP0 Qb = 50010387600.005Qb1 = 21.9106Qb2 + Z3 = cPmax Q - Q b3 c R N R B 500 10 110 1.753 10 16.33 - Q b3 16.33 - Q b3 10.73 2.54 3196 110 Vậy ta được: ZN-3 = 171.9106Qb3+ 1.753106 (16.33 - Qb3)2 * Lấy đạo hàm hàm Z ẩn Qb3, ta có phương trình: ZN3/Qb3= 171.9106 - 21.753106 (16.33 – Qb3)= Giải phương trình ta thu Qb3 = - 32.7 MVAr * Vậy đặt thiết bị bù phụ tải Phạm Trung Hiếu Điện Lực 57 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện CHƯƠNG VIII TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT MẠNG ĐIỆN =========================================== I Vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = K đ + Kt Trong đó: - Kđ : Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây - Kt : Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp chương IV tính tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây có giá trị : Kđ = 108.009109 đồng Vốn đầu tư cho trạm hạ áp xác định theo bảng sau Công suất định mức, MVA Giá thành, 106 đ/trạm 25 19000 32 22000 40 28000 80 43000 Vốn đầu tư cho trạm hạ áp bằng: Kt = 1.819000106 + 21.822000106 + 122000106 + 21.828000106 = 236.2109 đồng Khi tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện là: K = Kđ + Kt = 108.009109 + 236.2109 = 344.209109 đồng II Tổn thất công suất tác dụng mạng điện Tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện bao gồm có tổn thất công suất đường dây tổn thất công suất tác dụng trạm biến áp chế độ phụ tải cực đại Theo kết chương VI, ta có tổn thất cơng suất tác dụng đường dây là: Pd = 5.662 MW Và tổn thất công suất tác dụng cuộn dây máy biến áp có giá trị: Pb = 0.769 MW Phạm Trung Hiếu Điện Lực 58 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện Tổng tổn thất lỏi thép máy biến áp là: P0 = P0i = 40.042 + 50.035 + 20.029 = 0.401 MW Như tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện bằng: P = Pd + Pb + P0 = 5.662 + 0.769 + 0.401 = 6.832 MW Tổng tổn thất mạng điện tính theo phần trăm: P% = P 6.832 100 100 3.363 % 203.15 Pmax III Tổn thất điện mạng điện Tổn thất điệ mạng điện xác định sau: A = (Pd + Pb) + P0t Trong đó: - Pd : Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây - Pb : Tổng tổn thất công suất tác dụng cuộn dây MBA - P0 : Tổng tổn thất lỏi thép MBA - : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, = 3196 h - t : Thời gian máy biến áp làm việc năm, t = 8760 h Do tổng tổn thất điện mạng điện bằng: A = (5.662 + 0.769)3196 + 0.4018760 = 24066.236 MW.h Tổng điện mà hộ tiêu thụ nhận năm bằng: A = PmaxTmax = 203.155000 = 1015.75103 MW.h Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm: A% = A 24066.236 100 100 2.37 % A 1015.75 10 IV tính chi phí giá thành Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo công thức: Y = avhdKđ + avhtKt + Ac Trong đó: - avhd : hệ số vận hành đường dây (avhd = 0.04) - avht : hệ số vận hành thiết bị trạm biến áp (avht = 0.1) - c : giá thành 1kW.h điện tổn thất (c = 500 đồng/kWh) Như vậy: Y = 0.04108.009109 + 0.1236.2109 + 24066.236103500 = 39.97109 đồng Chi phí tính tốn hàng năm Phạm Trung Hiếu Điện Lực 59 Trường Đại Học Đồ án mơn mạng lưới điện Chi phí tính tốn hàng năm mạng điện tính theo cơng thức: Z = atcK + Y Trong atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (atc = 0.125) Do chi phí tính tốn bằng: Z = 0.125344.209109 + 39.97109 = 83109 đồng Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức: Y 39.97 10 39.35 đồng/kW.h A 1015.75 10 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế dộ cực đại Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế dộ cực đại xác định theo biểu thức: K 344.209 10 1.694 10 đồng/MW K0 = P 203.15 max Kết tiêu kinh tế – kỹ thuật hệ thống điện thiết kế tổng hợp bảng sau: STT 10 11 12 13 14 15 16 17 Các tiêu Tổng công suất phụ tải cực đại Tổng chiều dài đường dây Tổng công suất MBA Tổng vốn đầu tư cho mạng điện Tổng vốn đầu tư cho đường dây Tổng vốn đầu tư cho TBA Tổng điện phụ tải tiêu thụ Umax bt (lúc phụ tải bình thường) Umax sc (lúc phụ tải max) Tổn thất công suất P Tổn thất công suất P Tổn thất điện A Tổn thất điện A Chi phí vận hành hàng năm Y Chi phí tính toán hàng năm Z Giá thành truyền tải điện Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại Phạm Trung Hiếu Điện Lực 60 Đơn vị MW km MVA 109 đồng 109 đồng 109 đồng Giá trị 203.15 213.99 370 344.209 108.009 236.2 MWh 1015750 % % MW % MWh % 10 đồng 109 đồng đồng/kW.h 5.88 9.4 6.832 3.363 24066.236 2.37 39.97 83 39.35 109 đồng/MW 1.694 Trường Đại Học Đồ án môn mạng lưới điện TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Trần Bách: Lưới điện hệ thống điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội – 2004 Nguyễn Văn Đạm: Thiết kế mạng hệ thống điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội – 2004 3.Trần Bách: Lưới điện 1, 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội – 2004 Phạm Trung Hiếu Điện Lực 61 Trường Đại Học Đồ án mơn mạng lưới điện MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU ………………………………………………………1 CHƯƠNG I Phân tích nguồn phụ tải ………………………………………… CHƯƠNG II Dự kiến phương án tính tốn sơ bộ, lựa chọn phương án……………4 CHƯƠNG III So sánh phương án kinh tế, chọn phương án tố ưu………… 29 CHƯƠNG IV Lựa chọn máy biến áp, chọn sơ đồ nối dây hợp lý trạm, bố trí thiết bị khí cụ mạng …………………………… 34 CHƯƠNG V Giải tích xhế độ xác lập mạng điện …………………………… 38 CHƯƠNG VI Tính tốn điều chỉnh điện áp, chọn đầu phân áp……………… … 49 CHƯƠNG VII Bù công suất phản kháng lưới điện……………………………53 CHƯƠNG VIII Tính tốn tiêu kinh tế, kỹ thuật mạng điện………………57 Phạm Trung Hiếu Điện Lực 62 Trường Đại Học ... phương án nối dây sau: Phương án Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện Phương án Phương án Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện. .. điều chỉnh điện áp T T KT KT KT KT Sơ đồ mặt nguồn điện phụ tải Các nguồn điện phụ tải điện bố trí theo sơ đồ mặt sau: Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện II... học mạng lưới điện Phương án Phương án Phạm Trung Hiếu Đ2H1 Trường Đại Học Điện Lực Đồ án môn học mạng lưới điện II So sánh phương án mặt kĩ thuật Để so sánh phương án mặt kĩ thuật, ta phải xét
