Đồ án lưới điện, trường đại học điện lực

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC 1.1. Phân tích nguồn điện và phụ tải 1 1.1.1. Nguồn điện 1 1.1.2. Phụ tải điện 1 1.2. Cân bằng công suất 3 1.2.1. Cân bằng công suất tác dụng 3 1.2.2. Cân bằng công suất phản kháng 4 1.3. Xác đinh sơ bộ chế độ làm việc của nguồn 5 1.3.1. Chế độ cực đại 5 1.3.2. Chế độ cực tiểu 5 CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY. TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 6 2.1 Đề xuất các phương án nối dây 6 2.2 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cho các phương án 10 2.2.1 Tính toán phân bố công suất: bỏ qua tổn thất công suất trên đường dây 11 2.2.2 Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện 11 2.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn 11 2.2.4 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện 12 2.3 Tính toán cụ thể cho từng phương án 13 2.3.1 Phương án 1 13 2.3.2 Phương án 2 19 2.3.3 Phương án 3 23 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 35 3.1Cơ sở tính toán các chỉ tiêu 35 3.1.1 Tính tổn thất công suất 35 3.1.2 Tổn thất điện năng. 35 3.1.3 Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện. 35 3.1.4. Xác định chi phí tính toán hàng năm 36 3.2Tính toán cho từng phương án 36 3.2.1 Phương án 1 36 3.2.2 Phương án 2 37 3.2.3 Phương án 3 38

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN ********** ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: HOÀNG TRỌNG ĐIỆP Lớp: Đ15H3B MSV: 2072010083 NIÊN KHÓA: 2020 - 2022 LỜI MỞ ĐẦU Điện nguồn lượng quan trọng hệ thống lượng quốc gia, sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống xã hội, nghiên cứu khoa học, y học, an ninh quốc phòng… Đối với đất nước, phát triển ngành điện tiền đề cho lĩnh vực khác phát triển Hiện nước ta phát triển theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa, nên nhu cầu điện địi hỏi ngày cao số lượng chất lượng Để đáp ứng số lượng ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm khai thác tốt nguồn lượng biến đổi chúng thành điện Mặt khác để đảm bảo chất lượng có điện cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện đại, có phương thức vận hành tối ưu đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế Xuất phát từ yêu cầu thực tế, em nhà trường khoa Hệ Thống Điện giao cho thực đồ án: “Thiết kế lưới điện khu vực” Đồ án tốt nghiệp gồm Chương Em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc đến thầy cô giáo trường Đại học Điện lực nói chung thầy cô giáo khoa hệ thống điện môn mạng hệ thống điện nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn thầy tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo, hướng dẫn em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Mặc dù cố gắng, song hạn chế kiến thức nên chắn đồ án tốt nghiệp em nhiều khiếm khuyết Em mong nhận nhận xét góp ý thầy để thiết kế em thêm hoàn thiện giúp em rút kinh nghiệm cho thân Em xin chân thành cảm ơn! Lai Châu, ngày tháng năm 2021 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC 1.1 Phân tích nguồn điện phụ tải 1.1.1 Nguồn điện 1.1.2 Phụ tải điện 1.2 Cân công suất 1.2.1 Cân công suất tác dụng 1.2.2 Cân công suất phản kháng 1.3 Xác đinh sơ chế độ làm việc nguồn 1.3.1 Chế độ cực đại 1.3.2 Chế độ cực tiểu CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 2.1 Đề xuất phương án nối dây .6 2.2 Tính tốn tiêu kỹ thuật cho phương án 10 2.2.1 Tính tốn phân bố cơng suất: bỏ qua tổn thất cơng suất đường dây 11 2.2.2 Lựa chọn điện áp định mức mạng điện 11 2.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn 11 2.2.4 Tính tổn thất điện áp mạng điện 12 2.3 Tính tốn cụ thể cho phương án 13 2.3.1 Phương án 13 2.3.2 Phương án 19 2.3.3 Phương án 23 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU35 3.1Cơ sở tính tốn tiêu 35 3.1.1 Tính tổn thất cơng suất .35 3.1.2 Tổn thất điện .35 3.1.3 Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện 35 3.1.4 Xác định chi phí tính tốn hàng năm 36 3.2Tính tốn cho phương án .36 3.2.1 Phương án 36 3.2.2 Phương án 37 3.2.3 Phương án 38 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN SỐ LIỆU PHỤC VỤ TÍNH TỐN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ: 1) Sơ đồ bố trí nguồn điện phụ tải Một vng có kích thước 10x10 km 2) a b 3) Dữ liệu nguồn điện Nhà máy nhiệt điện: Số tổ máy công suất tổ máy: 1x28 MVA (22,4MW) Hệ số công suất: 0,8 Giá điện: 4225 đồng/KWh Hệ thống: Công suất vô lớn Giá điện: 4101 đồng/KWh Dữ liệu phụ tải điện: Phụ tải Thông số Smax (MVA) 11 16 13 20 14 22 0,82 0,83 0,77 Smin (MVA) Cos� đm Uđm (KV) 70% Smax 0,82 0,78 0,94 22kV Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT KT KT KT KT T 1 3 4891 4902 3495 3481 4031 3905 Loại Tmax (h) CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN Trong thiết kế lưới điện để chọn phương án tối ưu, cần tiến hành phân tích đặc điểm nguồn cung cấp điện phụ tải Từ ta xác định cơng suất phát nguồn cung cấp xây dựng sơ đồ nối điện hợp lý Trong chương phân tích đặc điểm nguồn phụ tải tính tốn sơ công suất phát nguồn cho chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu cố lưới điện thiết kế 1.1 Phân tích nguồn điện phụ tải 1.1.1 Nguồn điện Lưới điện thiết kế gồm hai nguồn cung cấp, nhà máy nhiệt điện hệ thống điện a Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện (NĐ) gồm tổ máy phát Công suất biểu kiến định mức tổ máy phát 28 MVA Như tổng công suất định mức nhà máy điện bằng: 1.28.0,8 = 22,4 MW Hệ số công suất cosφđm= 0,8 Điện áp định mức Uđm = 10,5 kV b Hệ thống điện Hệ thống điện có hệ số cơng suất cosφđm= 0,85 Mặt khác, hệ thống có cơng suất vơ lớn nên ta chọn hệ thống nút cân công suất nút sở điện áp Công suất hệ thống vô lớn nên ta không cần phải dự trữ công suất nhà máy điện, công suất tác dụng công suất phản kháng dự trữ lấy từ hệ thống điện 1.1.2 Phụ tải điện Nguồn điện cung cấp cho 10 phụ tải với thông số bảng sau: Bảng 1.1: Số liệu phụ tải Các số liệu Công suất cực đại (MVA) Phụ tải 11 16 13 20 14 22 Công suất cực tiểu (MVA) Bằng 70% công suất cực đại Hệ số công suất 0,82 0,78 0,94 0,82 0,83 0,77 Thời gian sử dụng công suất lớn (h) 4891 4902 3495 3481 4031 3905 I I II III III III Mức yêu cầu cấp điện Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT KT Điện áp định mức phía hạ áp (kV) T KT KT KT 22 Từ bảng số liệu ta thấy 06 phụ tải gồm có: - Gồm phụ tải loại III phụ tải số 4, 5, - Gồm phụ tải loại I phụ tải số 1, - Gồm phụ tải loại II phụ tải số - Cấp điện áp hạ áp 22kV Phụ tải loại 1, loại phụ tải quan trọng phải cung cấp điện cách liên tục Sử dụng đường dây mạch kép trạm biến áp có hai máy biến áp để đảm bảo cung cấp điện liên tục đảm bảo chất lượng điện chế độ vận hành Phụ tải loại phụ tải có độ quan trọng thấp hơn, gián đoạn cung cấp điện khơng gây thiệt hại lớn, ta cần sử dụng đường dây đơn trạm biến áp có máy biến áp để cung cấp điện Công suất tiêu thụ phụ tải điện tính sau: Qmax  Pmax tg  S  P ; Pmax  S max cos ; Kết giá trị công suất phụ tải chế độ cực đại cực tiểu: Bảng 1.2: Bảng tính tốn số liệu phụ tải chế độ cực đại cực tiểu Hộ tiêu thụ Pmax, MW Qmax, MVAr Ṡmax(MVA) Pmin, MW Qmin, MVAr Ṡmin(MVA) 9,020 6,296 9,020 + j6,296 6,314 4,407 6,314 + j4,407 12,480 10,000 12,480 + j10,000 8,736 7,000 8,736 + j7,000 12,220 4,433 12,220 + j4,433 8,554 3,103 8,554 + j3,103 16,400 11,440 16,400 + j11,440 11,480 8,008 11,480 + j8,008 11,620 7,798 11,620 + j7,798 8,134 5,459 8,134 + j5,459 16,940 14,036 16,940 + j14,036 11,858 9,825 11,858 + j9,825 Tổng 78,680 53,999 78,680 + j53,999 55,076 37,802 55,076 + j 37,802 Sơ đồ bố trí phụ tải nguồn: Hình 1.1 Sơ đồ bố trí phụ tải nguồn 1.2 Cân công suất 1.2.1 Cân công suất tác dụng Đặc điểm quan trọng lượng điện truyền tải cách tức thời từ nguồn cung cấp tới hộ tiêu thụ khơng thể tích trữ điện thành số lượng nhận thấy Tính chất xác định đồng trình sản xuất tiêu thụ điện Tại thời điểm chế độ xác lập hệ thống điện, nhà máy hệ thống cần phải phát công suất tổng công suất hộ tiêu thụ tổn thất công suất mạng điện, nghĩa cần phải thực cân công suất phát công suất tiêu thụ PN = Pyc� Trong đó: PN - cơng suất tác dụng nguồn phát; Pyc - công suất tác dụng yêu cầu hộ tiêu thụ; PHT - công suất tác dụng lấy từ hệ thống; PNĐ - tổng công suất đặt nhà máy nhiệt điện; PNĐ  22.4 MW ∑Pmax - tổng công suất tác dụng phụ tải chế độ cực đại; �P max  78, 680 MW m - hệ số đồng thời xuất phụ tải chế độ cực đại (m = 1); ∑ΔP - tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện, tính tốn sơ ta có P  5%�Pmax  0,05.78, 680  3,394 MW thể lấy: � Ptd - công suất tự dùng nhà máy, lấy 10% tổng công suất đặt nhà máy: Ptd  10% Pdm  0,1.22,  2, 24MW Pdt- công suất tác dụng dự trữ:Pdt= hệ thống có cơng suất vô lớn nên P dt lấy hệ thống Tổng công suất tác dụng tiêu thụ mạng điện có giá trị: Pyc  �Pmax  �P  Ptd  78, 680  3, 394  2, 24  84,314 MW Như vậy, công suất hệ thống cung cấp cho phụ tải chế độ phụ tải cực đại là: PHT  Pyc  PND  84,314  22,  61,914 MW 1.2.2 Cân công suất phản kháng Sự cân công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Nếu cơng suất phản kháng phát lớn công suất phản kháng tiêu thụ điện áp mạng tăng, ngược lại thiếu công suất phản kháng điện áp mạng giảm Khác với công suất tác dụng, công suất phản kháng có tính địa phương, có nghĩa chỗ hệ thống đủ chỗ khác hệ thống lại thiếu Vì để đảm bảo chất lượng cần thiết điện áp hộ tiêu thụ mạng điện hệ thống, cần tiến hành cân sơ công suất phản kháng Vì nút phụ tải 1,2,4,5,6 có hệ số công suất nhỏ 0,9 nên ta tiến hành bù cưỡng nút Công suất bù tính sau: Q b = Qtrc – P.tgφ Bảng 1.3: Kết bù sơ chế độ phụ tải cực đại Trước bù Bù sau bù Qmax(MVAr) Qb(MVAr) Q'max(MVAr) 9.020 6.292 4.628 1.664 0.820 12.480 10.000 4.460 5.540 0.780 16.400 11.440 8.415 3.025 0.820 11.620 7.798 6.380 1.418 0.830 16.940 14.036 5.318 8.718 0.770 Phụ Tải Pmax(MW) Cosφm - Công suất tác dụng công suất phản kháng truyền đường dây NĐ-2: PNĐ-2 = P2 + P4 = 12,48+16,4 = 28,88 (MW) QNĐ-2 = Q2 + Q4 = 10+11,44 = 21,44 (MVAr) Công suất tác dụng công suất phản kháng truyền đường dây 2-4: P2-4 = P4 = 16,4 (MW) Q2-4 = Q4 = 11,44 (MVAr) Công suất tác dụng công suất phản kháng truyền đường dây NĐ-6: PNĐ-6 = P6 +P3 = 16,94+12,22 = 29,16 (MW) QNĐ-6 = Q6 +Q3 = 14,036+4,433 = 18,47 (MVAr) Công suất tác dụng công suất phản kháng truyền đường dây 6-3: P6-3 = P3 = 12,22 (MW) Q6-3 = Q3 = 4,43 (MVAr) b) Tính tốn chọn điện áp cho mạng điện - Điện áp tính tốn đoạn đường dây NĐ-2: U ND  4,34 38, 01  16 - 28,88  71,19 kV Điện áp tính toán đoạn đường dây NĐ-6: U ND6  4,34 5,83  16 29,16  94,33 kV Tính điện áp đường dây lại tiến hành tương tự đường dây Kết tính điện áp định mức đường dây phương án 3: Bảng 2.9 : Điện áp tính toán điện áp định mức mạng điện Nhánh L (km) Số lộ Công suất P truyền tải (MW) Điện áp tính tốn (kV) HT-5 26,9 11,62 63,31 HT-1 42,72 9,02 46,52 HT-NĐ 69,68 42,36 87,72 NĐ-2 38,01 28,88 71,19 2-4 29,83 16,40 74,19 NĐ-6 5,83 29,16 94,33 6-3 14,56 12,22 62,90 Chọn tiết diện dây dẫn  Chọn tiết diện dây dẫn đường dây NĐ-6: Dòng điện chạy đường dây phụ tải cực đại bằng: Uđm (kV) 110 I ND 6  S ND 6 3.U dm  29,162  18, 47 3.110 1000  181,17 (A) Tiết diện dây dẫn : FND 6  I ND 6 181,17   164, (mm ) J kt 1,1 Vậy ta chọn dây AC có tiết diện F = 160 mm2 với dịng điện Icp = 465 A thông số r0 = 0,1803 Ω/km; x0 = 0,4122 Ω/km; b0 = 2,755.10-6 S/km Dây AC-160 chọn có tiết diện F ≥ mm2 nên dây dẫn đảm bảo điều kiện vầng quang Đường dây NĐ-6 lộ đơn nên cố I sc  2.I ND 6  2.0  (A) Ta có: Icp = 465 A > Isc nên dây dẫn chọn đảm bảo yêu cầu Tính tốn tương tự đường dây lại đường dây NĐ-6 Bảng 2.10: Kết chọn tiết diện dây phương án L (km) Ibt, (A) Fkt (mm2) mm2 mm2 mm2 Số Mạc h 7,80 26,9 73,45 66,77 70 265 0,00 9,02 6,30 42,72 28,87 26,24 70 265 57,74 HT-NĐ 42,36 25,08 69,68 129,19 117,44 120 375 258,38 NĐ-2 28,88 21,44 38,01 94,39 85,81 95 320 188,79 2-4 16,4 11,44 29,83 104,95 95,41 95 320 0,00 NĐ-6 29,16 18,47 5,83 181,17 164,70 160 465 0,00 6-3 12,22 4,43 14,56 68,22 62,02 70 265 0,00 Đườn g dây Pmax HT-5 11,62 HT-1 Qmax Ftc Icp Isc Từ loại dây dẫn chọn ta xác định thông số tập trung đường dây là: điện trở Ri, điện kháng Xi sau: r0i l i [] Ri = n ; đó: x 0i l i [] Xi = n ; r0i: điện trở đơn vị loại dây dẫn thứ i [Ω/km]; x0i: điện kháng đơn vị loại dây dẫn thứ i [Ω/km]; b0i: điện dẫn phản kháng đơn vị loại dây dẫn thứ i [S/km]; n: số mạch đường dây Từ ta có bảng thơng số đường dây: Bảng 2.11: Thông số đường dây phương án L R X B0 (Ω) (10-6) 0,4210 11,3 2,695 8,96 0,4210 8,99 2,695 0,2440 8,50 0,4218 14,7 2,690 38,01 0,3146 5,98 0,4053 7,7 2,804 2-4 29,83 0,3146 9,38 0,4053 12,1 2,804 NĐ-6 5,83 0,1803 1,05 0,4122 2,4 2,755 6-3 14,56 0,4194 6,11 0,4210 6,13 2,695 Đường dây (km) HT-5 26,9 0,4194 11,28 HT-1 42,72 0,4194 HT-NĐ 69,68 NĐ-2 R0 (Ω) X0 Tính tổn thất điện áp mạng điện  Tổn thất điện áp cho đường dây HT-6 Trong chế độ làm việc bình thường, tổn thất điện áp đường dây là:  U ND  %  PND RND  QND  X ND 2 28,88.5,98  21, 44.7, 100  100  2, 79% U dm 1102 Khi mạch đường dây ngừng làm việc, tổn thất điện áp đường dây có giá trị: U ND  2, SC %  2.U ND   2.2, 79  5,58% Các nhánh cịn lại tính tương tự hai nhánh ta kết sau: Bảng 2.12: Tổn thất điện áp phương án (Ω) ΔUbt % ΔUsc % Số mạc h 11,28 11,3 1,81 0,00 6,30 8,96 8,99 1,14 2,27 42,36 25,08 8,50 14,7 6,02 12,04 NĐ-2 28,88 21,44 5,98 7,7 2,79 5,58 2-4 16,4 11,44 9,38 12,1 2,41 0,00 NĐ-6 29,16 18,47 1,05 2,4 0,62 0,00 6-3 12,22 4,43 6,11 6,13 0,84 0,00 Đườn g dây P (kW) Q R X (MVAr) (Ω) HT-5 11,62 7,80 HT-1 9,02 HT-NĐ Từ kết tính tốn kết tổng hợp bảng 2.12 nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn mạng điện phương án có giá trị: ΔUmaxbt % = ΔUHT-NĐ,bt % = 6,02 % Tổn thất điện áp lớn cố bằng: ΔUmaxsc % = ΔUHT-NĐ,sc% = 12,04 % Để thuận tiện so sánh phương án kỹ thuật, giá trị tổn thất điện áp cực đại phương án tổng hợp bảng 2.13: Bảng 2.13: Chỉ tiêu kỹ thuật phương án so sánh Phương án Tổn thất điện áp ∆Umaxbt% 3,13 5,44 6,02 ∆Umaxsc% 6,25 10,87 12,04 CHƯƠNG TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU Các phương án so sánh có điện áp định mức, để đơn giản khơng xét đến chi phí trạm hạ áp tổng trình so sánh kinh tế Tiêu chuẩn để so sánh phương án mặt kinh tế hàm chi phí tính tốn hàng năm (Z) nhỏ nhất: Z  Z xác định theo công thức: Z = (avh + atc).K + A.c Trong đó: avh - hệ số vận hành đường dây mạng điện (avh = 0,04) atc- hệ số hiệu vốn đầu tư; atc = Ttc , (atc = 0,125) Với Ttc - thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn phụ.( Ttc = năm) ΔA - tổn thất điện hàng năm; c - giá kWh điện tổn thất (c = 1500 đ/kWh); Kđ - tổng vốn đầu tư đường dây 1.1 Cơ sở tính tốn tiêu 3.1.1 Tính tổn thất công suất Tổn thất công suất xác định theo công thức: Pi max  Pi 2max  Qi2max Ri U đm Trong đó: Pimax, Qimax - công suất tác dụng công suất phản kháng chạy đường dây thứ i chế độ phụ tải cực đại; Ri - điện trở đường dây thứ i; Uđm - điện áp định mức mạng điện 3.1.2 Tổn thất điện Tổn thất điện xác định theo cơng thức: ΔA = ΣΔPimax.τ Trong đó: ΔPimax - tổn thất công suất đường dây thứ i phụ tải cực đại; τ - thời gian tổn thất công suất cực đại Thời gian tổn thất cơng suất cực đại tính theo cơng thức sau: τ = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 Tmax thời gian sử dụng phụ tải cực đại năm 3.1.3 Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư để xây dựng đường dây xác định theo công thức sau: Kđ = Σk0i.Li Với đường dây hai mạch nhân thêm 1,6 lần Trong đó: k0i – giá thành km đường dây mạch, đ/km; Li – chiều dài đường dây thứ i, km Bảng giá 1km đường dây AC, 106 đ/km Loại dây AC-70 AC-95 AC-120 AC-160 Giá 208 283 354 414 3.1.4 Xác định chi phí tính tốn hàng năm Ta tiến hành tính tiêu kinh tế - kỹ thuật phương án so sánh 1.2 Tính tốn cho phương án 1.2.1 Phương án 1 Tổn thất công suất tác dụng đường dây Tổn thất công suất tác dụng đường dây xác định theo số liệu bảng 2.3 Tổn thất công suất tác dụng đường dây HT-6 xác định theo công thức sau: PHT 1  PHT 12  Q HT 1 9, 022  6,32 R  8,96  0, 0896 MW HT 1 U dm 110 Kết tính tổn thất cơng suất tác dụng đường dây khác tổng hợp bảng 3.1 Tổn thất điện đường dây Thời gian tổn thất công suất cực đại : τ = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 = (0,124 + 4600.10-4)2.8760 = 2987,65 h Tổn thất điện đường dây HT-1 là: ∆A = ∆PHT-1 τ = 0,0896.2987,65 = 267,65 MWh Tổn thất điện đường dây khác tính tốn tương tự tổng hợp bảng 3.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện Giả thiết đường dây không hai mạch đặt cột thép (cột kim loại) Như vốn đầu tư xây dựng đường dây HT-1 là: KHT-1 = 1,6.208.106.42,72 = 14217,2.106 đ Vốn đầu tư xây dựng mạng điện đường dây khác tổng hợp bảng 3.1 Bảng 3.1 Tổn thất điện tổng chi phí đầu tư phương án ∆A, K0.106 MW.h đ/km 0,1826 545,52 208 5595,2 42,72 0,0896 267,65 208 14217,2 120 36,17 0,8838 2640,42 354 20486,7 2-4 95 29,83 0,3101 926,48 283 8441,9 2-NĐ 70 38,01 0,5665 1692,48 208 12649,7 NĐ-6 160 5,83 0,1035 309,23 414 2413,6 6-3 70 14,56 0,0853 254,74 208 3028,5 Đường dây Ký hiệu dây dẫn L; km ∆P, MW HT-5 70 26,9 HT-1 70 HT-2 TỔNG 6636,5 Kd.106 đ 66832,8 Xác định chi phí tính tốn hàng năm Chi phí vận hành hàng năm bằng: Y = avhđ.Kđ + ∆A.c = 0,04.66832,8.106 + 6636,5.1500 = 683 267 670 đ Chi phí tính tốn năm: Z = atc Kđ + Y = 0,125 66832,8.106 + 2683267670 = 11 037 370 420 đ Tính tốn tương tự cho phương án lại phương án 1.2.2 Phương án Bảng 3.2: Tổn thất điện tổng chi phí đầu tư phương án Đường dây ∆A, K0.106 MW.h đ/km 0,1826 545,5 208 5595,2 0,0896 267,6 208 14217,2 Ký hiệu dây dẫn L; km ∆P, MW HT-5 70 26,9 HT-1 70 42,72 Kd.106 đ HT-2 70 36,17 0,1603 479,0 208 12037,4 HT-NĐ 70 69,68 1,3528 4041,6 208 23189,5 NĐ-4 95 38,63 0,4016 1199,8 283 10932,3 NĐ-6 160 5,83 0,1035 309,2 414 2413,6 TỔNG 7097,6 71413,7 Chi phí vận hành hàng năm bằng: Y = avhđ.Kđ + ∆A.c = 0,04 71413,7.106 + 7097,6.1500 = 867 193 775 đ Chi phí tính tốn năm: Z = atc Kđ + Y = 0,125.71413,7.106 + 2867193775 = 11 793 904 525 đ 1.2.3 Phương án Bảng 3.3: Tổn thất điện tổng chi phí đầu tư phương án ∆A, K0.106 MW.h đ/km 0,1826 545,5 208 5595,2 42,72 0,0896 267,6 208 14217,2 120 69,68 1,7026 5086,7 354 39466,8 NĐ-2 95 38,01 0,6393 1909,9 283 17210,9 2-4 95 29,83 0,3101 926,5 283 8441,9 NĐ-6 160 5,83 0,1035 309,2 414 2413,6 Đường dây Ký hiệu dây dẫn L; km ∆P, MW HT-5 70 26,9 HT-1 70 HT-NĐ TỔNG Kd.106 đ 9300,2 90374,1 Chi phí vận hành hàng năm bằng: Y = avhđ.Kđ + ∆A.c = 0,04 90374,1.106 + 9300,2.1500 = 628 913 739 đ Chi phí tính tốn năm: Z = atc Kđ + Y = 0,125 90374,1.106 + 3628913739 = 14 925 674 489 đ Bảng 3.6: Tổng hợp tiêu kinh tế kỹ thuật: Các tiêu Phương án ∆Umaxbt% 3,13 5,44 6,02 ∆Umaxsc% 6,25 10,87 12,04 Z (đ) 11 037 370 420 11 793 904 525 14 925 674 489 Từ bảng tổng hợp tiêu kinh tế kỹ thuật ta chọn phương án tối ưu CHƯƠNG IV: TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT, ĐIỆN NĂNG, ĐIỆN ÁP CỦA PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 4.1 Chọn số lượng công suất biến áp a Chọn máy biến áp Máy biến áp thiết bị quan trọng hệ thống điện Tổng công suất MBA lớn vốn đầu tư cho MBA nhiều, việc lựa chọn MBA phải đảm bảo giá thành rẻ mà an toàn cung cấp điện cho hộ tiêu thụ b Số lượng máy biến áp Số lượng máy biến áp phụ thuộc vào tính chất hộ dùng điện Đối với mạng điện 110 kV hộ tiêu thụ loại I, ta chọn kiểu máy biến áp biến áp ba pha hai cuộn dây 110/10 kV có điều chỉnh tải Đồng thời ta phải sử dụng đường dây mạch kết hợp với hai máy biến áp vận hành song song Công suất máy biến áp phải chọn cho đảm bảo cung cấp điện tình trạng làm việc bình thường tương ứng với phụ tải cực đại tất máy biến áp làm việc Khi có máy biến áp nghỉ cố hay sửa chữa, máy biến áp lại phép tải 40%, đồng thời phải đảm bảo đủ công suất cần thiết Hệ số tải máy biến áp cho k= 1,4 (không cho phép tải máy biến áp vượt ngày đêm, ngày đêm không giờ) Đối với hộ tiêu thụ loại II, số hộ cho phép điện tạm thời, cung cấp từ máy biến áp hai máy biến áp Có thể sử dụng trạm máy biến áp máy phát dự phòng Đối với hộ tiêu thụ loại III, ta cần máy biến áp Máy biến áp phần tử tin cậy hệ thống điện, cố máy biến áp xảy thường không lần 10 15 năm a Chọn công suất máy biến áp Đối với phụ tải loại I, công suất định mức máy biến áp lựa chọn theo cơng thức sau: Trong đó: cơng suất định mức máy biến áp công suất tổng yêu cầu lúc phụ tải cực đại hệ số tải cố () Đối với phụ tải loại II loại III, công suất định mức máy biến áp lụa chọn theo công thức sau: Trong phạm vi đồ án môn học này, ta coi công suất định mức máy biến áp hiệu chỉnh theo khí hậu (nhiệt độ) Tính tốn cơng suất định mức chọn số lượng MBA cho phương án chọn Phụ tải 1: (MVA) Chọn máy biến áp loại SF8 – 8000/110 Phụ tải 2: (MVA) Chọn máy biến áp loại SF8 – 12500/110 Phụ tải 3: (MVA) Chọn máy biến áp loại SF8 – 16000/110 Phụ tải 4: (MVA) Chọn máy biến áp loại SF8 – 20000/110 Phụ tải 5: (MVA) Chọn máy biến áp loại SF8 – 16000/110 Phụ tải 6: (MVA) Chọn máy biến áp loại SF8 – 25000/110 Các thông số máy biến áp hạ áp tổng hợp bảng sau Bảng 4.1: Các thông số máy biến áp hạ áp Số liệu kĩ thuật S ố lộ Ph ụ tải Loạ i phụ tải Loại máy 1 I 2 Số liệu tính tốn Uđm (kV) H Cao Un (%) ∆Pn (kW ) ∆P0 (kW ) I0 (%) R (Ω) X (Ω) ∆Qo (kVAr) SF8 – 8000/110 110 11 10,5 45 9,6 0,85 1,36 0,6 170,00 I SF8 – 12500/110 110 11 10,5 63 13,2 0,75 0,77 0,4 236,25 II SF8 – 16000/110 110 11 10,5 77,4 15,2 0,7 5,99 1,0 87,50 III SF8 – 20000/110 110 11 10,5 93,6 17,6 0,65 11,3 1,2 65,00 III SF8 – 16000/110 110 11 10,5 77,4 15,2 0,7 1,50 0,5 175,00 III SF8 – 25000/110 110 11 10,5 110, 20 0,6 8,57 1,0 75,00 4.2 Tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện tổn thất điện áp  Nhánh HT-1: Sơ đồ khối: Sơ đồ thay thế: Ta quy phụ tải phía cao áp Theo số liệu bảng 4.1 bảng 2.1, 2.2&2.3 chương ta có thơng số đường dây TBA sau: Tổn hao cơng suất trạm biến áp: Tính chế độ xác lập: Công suất phản kháng dung dẫn đường dây HT-1 sinh ra: Công suất sau tổng trở đường dây HT-1 là: Tổn thất công suất tổng trở đường dây HT-1 là: Công suất trước tổng trở dây dẫn HT-1: Công suất phản kháng dung dẫn đầu đường dây HT-1 sinh ra: Công suất đầu nguồn là: Tổn thất điện áp TBA theo phần trăm Uđm là: Tổn thất điện áp đường dây HT-1 theo phần trăm Uđm là: Tổn thất điện nhánh HT-1 là:  Nhánh 6-3: Sơ đồ khối: Sơ đồ thay thế: Ta quy phụ tải phía cao áp Tổn hao công suất trạm biến áp:  Tính chế độ xác lập: Cơng suất phản kháng dung dẫn đường dây NM-1 sinh ra: Công suất sau tổng trở đường dây 6-3 là: Tổn thất công suất tổng trở đường dây 6-3 là: Công suất trước tổng trở dây dẫn 6-3: Công suất phản kháng dung dẫn đầu đường dây 6-3 sinh ra: Công suất đầu nguồn là: Tổn thất điện áp TBA theo phần trăm Uđm là: Tổn thất điện áp đường dây 6-3 theo phần trăm Uđm là: Tổn thất điện nhánh 6-3 là: Tính tốn tương tự cho đường dây lại ta tổng hợp kết sau: Bảng 4.2: Tổn thất công suất, điện áp, điện phương án chế độ cực đại Đường dây HT-5 HT-1 HT-2 2-4 NĐ-6 6-3 2-NĐ ∆SB (MVA) ∆UB (%) ∆SĐZ (MVA) ∆A∑ (MWh) ∆UĐZ (%) 0,059+1,285j 0,42 0,203+0,204 j 1182,22 1,85 0,043+0,794j 0,73 0,086+0,086 j 469,50 0,96 0,489+10,178 j 1,24 1,095+1,895 j 4848,07 3,47 0,094+2,099j 0,46 0,352+0,454 j 1795,02 2,49 0,211+5,004j 0,14 0,124+0,284 j 1526,46 0,72 0,051+1,109j 0,41 0,092+0,092 j 693,54 0,88 0,545+0,547 j 1628,27 2,36 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Trong đồ án có sử dụng nghiên cứu, tính tốn dựa sở kế thừa kiến thức thầy trước Danh mục tài liệu tham khảo bao gồm: Lưới điện tập 1&2 Trần Bách – Nhà xuất KHKT -2005 Bài tập hệ thống cung cấp điện tập 1&2 TS Trần Quang Khánh -Nhà xuất KHKT – 2007 Hệ thống cung cấp điện tập 1&2 TS Trần Quang Khánh -Nhà xuất KHKT – 2009 Cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế cung cấp điện - Phan Đăng Khải – Nhà xuất KHKT – 2005 101 tập lưới điện , cung cấp điện khí đường dây - Ngô Hồng Quang Nhà xuất KHKT -2006 ... em nhà trường khoa Hệ Thống Điện giao cho thực đồ án: “Thiết kế lưới điện khu vực” Đồ án tốt nghiệp gồm Chương Em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo trường Đại học Điện lực nói... tải cực đại, cực tiểu cố lưới điện thiết kế 1.1 Phân tích nguồn điện phụ tải 1.1.1 Nguồn điện Lưới điện thiết kế gồm hai nguồn cung cấp, nhà máy nhiệt điện hệ thống điện a Nhà máy nhiệt điện Nhà... suất phản kháng Sự cân công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Nếu cơng suất phản kháng phát lớn công suất phản kháng tiêu thụ điện áp mạng tăng, ngược lại thiếu công suất phản kháng điện áp