mạng lưới điện truyền tải điện

Đồ án: mạng lưới điện truyền tải điện 1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Đặc điểm quan trọng nhất của quá trình sản xuất điện năng là sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng trong hệ thống được tiến hành đồng thời, do không thể tích lũy điện năng sản xuất thành số lượng có thể lưu trữ. Tại mỗi thời điểm luôn có sự cân bằng giữa điện năng sản xuất và điện năng tiêu thụ, điều đó cũng có nghĩa là tại mỗi thời điểm cần phải có sự cân bằng giữa công suất tác dụng và phản kháng phát ra với công suất tác dụng và phản kháng tiêu thụ. Nếu sự cân bằng trên bị 2 phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm, dẫn đến giảm chất lượng của sản phẩm hoặc có thể dẫn đến mất ổn định hoặc làm tan rã hệ thống. Công suất tác dụng của phụ tải lien quan tới tần số của dòng điện xoay chiều. Tần số trong hệ thống sẽ thay đổi khi sự cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống bị phá vỡ. Giảm công suất tác dụng phát ra dẫn đến giảm tần số và ngược lại, tăng công suất tác dụng phát ra dẫn đến tăng tần số. Vì vậy tại mỗi thời điểm trong hệ thống xác lập của hệ thống điện, các nhà máy điện trong hệ thống cần phải phát công suất tác dụng bằng công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất trong hệ thống . Cân bằng sơ bộ công suất tác dụng được thực hiện trong chế độ phụ tải cực đại của hệ thống. Phương trình cân bằng công suất tác dụng có dạng tổng quát sau: -Giả thiết rằng nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng (PF) theo yêu cầu của mạng điện: PF = Ptt = m. + ∑∆P MĐ (1) Trong đó : PF -tổng công suất tác dụng do nguồn cung cấp Ptt -tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện -tổng công suất tiêu thụ lớn nhất của phụ tải = 35+45+40+42+30+32 = 224 MW m -hệ số đồng thời ; m =1 ∑∆P MĐ -tổng công suất tổn thất trong mạng điện. Trong khi tính sơ bộ thì : ∑∆P MĐ = 5% ∑Pimax = 0,05×242 = 11,2 MW Thay số vào ta có : PF = Ptt = 224+11,2=235,2 MW (Với CosΨFNĐ =0,85) 1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Để đảm bảo chất lượng điện áp cần thiết ở các hộ tiêu thụ trong hệ thống điện và trong các khu vực riêng biệt của nó, cần có đầy đủ công suất của các nguồn công suất phản kháng. Vì vậy trong giai đoạn đầu của thiết kế phát triển hệ thống điện hay các mạng điện của các vùng riêng biệt cần phải tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng 3 Đối với các hệ thống điện tập trung có các mạng điện phát triển mạnh và khả năng cải tạo, cân bằng công suất phản kháng được tiến hành chung đối với cả hệ thống Trong các hệ thống điện kéo dài, nơi có các phần tử của mạng điện cách xa nguồn năng lượng, ngoài cân bằng chung của công suất phản kháng, cần kiểm tra cân bằng trong các khu vực ở xa và ở các điểm nút lớn. Cân bằng công suất phản kháng thông thường được tiến hành độc lập với chế độ cực đại của hệ thống điện và phương trình cân bằng trong trường hợp này có dạng : QF = Qtt = + ∑∆QL - ∑∆QC +∑∆Q ba Trong đó : QF -tổng công suất phản kháng do nguồn cung cấp QF = PF.tgΨF = 235,2×0,62 = 145.764 MVAr Qtt -tổng công suất phản kháng trong mạng điện -tổng công suất phản kháng lớn nhất trong phụ tải = m .tgΨPT =224×0,48=107,52 MVAr Với: m =1-hệ số đồng thời ∑∆QL ,∑∆QC -tổng công suất phản kháng tản và dung dẫn do đường dây sinh ra.Khi tính toán sơ bộ coi: ∑∆QL = ∑∆QC ∑∆Q ba -tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp. Trong tính toán sơ bộ : ∑∆Q ba = 15% = 0,15×107,52= 16,128 MVAr Thay số vào ta được : Qtt = 107,52+16,128 = 123,648 MVAr QF = 145,764 MVAr Ta thấy QF > Qtt . Vậy không cần bù công suất phản kháng trên đường dây 4 CHƯƠNG 2 CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ VỀ KINH TẾ KỸ THUẬT 2.1 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó. Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của ác hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận các phụ tải mới. 5 Trong thiết kế hiện nay, để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện người ta sử dụng phương pháp nhiều phương án. Từ các vị trí đã cho của các phụ tải và nguồn cung cấp, cần dự kiến một số phương án và phương án tốt nhất sẽ chọn được trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án đó. Không cần dự kiến quá nhiều phương án. Sauk hi phân tích tương đối cẩn thận có thể dự kiến 4 đến 5 phương án hợp lý nhất. Đồng thời cần chú ý chọn các sơ đồ đơn giản. Các sơ đồ phức tạp hơn được chọn trong trường hợp khi các sơ đồ đơn giản không thỏa mãn những yêu cầu kinh tế - kỹ thuật Những phương án được lựa chọn để tiến hành so sánh về kinh tế chỉ là những phương án thỏa mãn những yêu cầu kỹ thuật của mạng điện Những yêu cầu chủ yếu đối với các mạng là độ tin cậy và chất lượng cao của điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Khi dự kiến sơ đồ của mạng điện thiết kế, trước hết cần chú ý đến hai yêu cầu trên. Để thực hiện yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I cần đảm bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đồng thời dự phòng đóng tự động. Vì vậy để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I có thể sử dụng đường dây hai mạch hay mạch vòng Đối với các hộ tiêu thụ loại II, trong nhiều trường hợp được cung cấp bằng đường dây hai mạch hoặc bằng hai đường dây riêng biệt. Nhưng nói chung cho phép cung cấp điện cho các hộ loại II bằng đường dây trên không một mạch, bởi vì thời gian sửa chữa các đường dây trên không rất ngắn. Các hộ tiêu thụ loại III được cung cấp bằng đường dây trên không một mạch Từ vị trí các phụ tải với nhau và các phụ tải với nguồn cung cấp cũng như tính chất của các loại hộ dùng điện đều là loại I nên chúng ta đưa ra 5 phương án nối dây sau : PHƯƠNG ÁN I 6 PHƯƠNG ÁN II 7 Hnh 1 PHƯƠNG ÁN III 8 PHƯƠNG ÁN IV 9 Hnh 3 PHƯƠNG ÁN V 10 Hnh 4 [...]... CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố : công suất của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các Hình 5 phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện 11 Điện áp định mức của mạng. .. Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đường dây trong mạng điện Các phương án của mạng điện thiết kế hay là các đoạn đường dây riêng biệt của mạng điện có thể có điện áp định mức khác nhau Trong khi tính toán, thông thường, trước hết chọn điện áp định mức của các đoạn... suất truyền tải lớn Các đoạn đường dây trong mạng kín, theo tỷ lệ, cần được thực hiện với một cấp điện áp định mức .Ở đây ta sử dụng công thức STILL để tính toán lựa chọn cấp điện áp cho mạng điện: U = 4,34 (i=1;6) ,kV Trong đó: i -khoảng cách truyền tải của đoạn dây thứ i ,km ; Pi:Công suất truyền tải trên đoạn dây thứ i ,MW Kết quả điện áp tính được nằm trong khoảng từ 70-170 KV là phù hợp với điện. .. thất trên các tổng trở đường dây -Dòng điện trên các đường dây được xác định theo điện áp danh định của mạng điện -Dùng phụ tải tính toán của trạm Hình 2 Ta có bảng : Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện (BẢNG 1.1) Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 Công suất truyền tải S,MVA 35 + j16,8 45 + j21,6 40 + j19,2 42 + j20,16 30 + j14,4 Chiều dài đường Điện áp tính dây ,km toán U,kV 56,57 60,83... BẢNG 2.1 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện (Trang bên) 20 BẢNG 2.1 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-5 4-3 NĐ-4 NĐ-6 Công suất truyền tải S,MVA 35+j16,8 45+j21,6 30+j14,4 40+j19,2 82+39,36 32+j15,36 Chiều dài đường Điện áp tính dây ,km toán U,kV 56,57 60,83 50,99 42,43 36,06 56,57 154,6557 107,3701 152,2864 122,6002 152,1292 109,7617 Điện áp... điện chạy trên đường dây tron chế độ sự cố; Icp – dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn Sau khi kiểm tra điều kiện dòng điện sự cố trên nếu không thỏa mãn ta phải lựa chọn lại tiết diện dây dẫn 2.4 TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng tần số của dòng điện và độ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dung điện. Khi... chạy trên đường dây ,MVAr; R,X - điện trở ,điện kháng của đường dây Với R=ro./2 ;X=xo./2; Udm -điện áp định mức của mạng điện ,kV Đối với đường dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp trên đường dây bằng : ∆Ui sc % = 2∆Uibt % a PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY I * Điện áp định mức của mạng điện: U = 4,34 Trong khi xác định gần đúng các dòng công suất trong mạng điện chúng ta dùng giả thiết sau:... 3.1 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 4-5 NĐ-6 Công suất truyền tải S,MVA 35+j16,8 45+j21,6 40+j19,2 72+j34,56 30+j14,4 32+j15,36 Chiều dài đường Điện áp tính dây ,km toán U,kV 56,57 60,83 60,83 36,06 36,06 56,57 111,429 151,5599 105,7109 152,2864 122,6002 105,7109 Điện áp định mức của mạng Udm,kV 110 25 26 BẢNG3.2 : THÔNG SỐ CÁC ĐƯỜNG DÂY TRONG MẠNG ĐIỆN... điện. Khi thiết kế mạng điện người ta thường giả thiết rằng hệ thống hoặc các nguồn cung cấp có đủ công suất tác dụng để cung cấp cho các phụ tải Do đó không xét đến vấn đề duy trì tần số (hay công suất phát của nguồn).Vì vậy chỉ tiêu chất lượng của điện năng là giá trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với điện áp định mức ở mạng điện thứ cấp Khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh... cấp điện có thể đánh giá chất lượng điện năng theo các giá trị của tổn thất điện áp 13 Khi tính sơ bộ các mức điện áp trong các trạm hạ áp, có thể chấp nhận là phù hợp nếu trong chế độ phụ tải cực đại các tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện một cấp điện áp không vượt qua 10 ÷ 15% trong chế độ làm việc bình thường, còn trong các chế độ sau cự cố các tổn thất điện áp lớn nhất không vượt quá 15 ÷ . của mạng điện -Dùng phụ tải tính toán của trạm Ta có bảng : Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện (BẢNG 1.1) Đường dây Công suất truyền tải. giữa các phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện . 11 Hnh 5 Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện. Điện áp định