thiết kế mạng điện khu vực
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
………
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá-hiện đại hoá đưa đất nước ta đến năm 2020 trởthành một nước cơ bản là nước công nghiệp Ngành công nghiệp nói chung và côngnghiệp sản xuất điện năng nói riêng đóng vai trò quan trọng Điện năng là nhu cầuthiết yếu của các ngành công nghiệp cũng như đời sống sinh hoạt hằng ngày của nhândân Để có nền kinh tế phát triển, đời sống càng ngày được cải thiện thì điện năng làmột mặt hàng không thể thiếu được vì vậy việc phát triển nguồn điện là hết sức cầnthiết Trong một số năm vừa qua cũng như những năm tiếp theo, Nhà nước cùng vớingành điện đã và đang mở rộng, lắp đặt nhiều dây chuyền sản xuất điện năng đápứng nhu cầu sử dụng điện cho công cuộc công nghiệp hoá, hiện đai hoá đất nược vàđời sống sinh hoạt của nhân dân
Trong vài thập kỷ qua, do các ngành khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, nhất làkhoa học công nghệ thông tin Máy tính và kỹ thuậtvi xử lý đã được ứng dụng rộngrãi vào tất cả các ngành công nghiệp, kinh tế, đời sống xã hội Ngành điện cũng khôngnằm ngoài xu thế tất yếu đó
Ngày nay trên thế giới, hệ thống điện đã phát triển theo con đường tập trung hóa sảnxuất điện năng trêncơ sở những nhà máy lớn hợp nhất các hệ thống năng lượng vì vậymỗi chúng ta phải học hỏi, trau dồi kiến thức khoa học kỹ thuật góp phần đưa nghành
hệ thống điện ta có thể theo kịp tốc độ phát triển trên toàn thế giới
Trong hệ thống điện của nước ta hiện nay, quá trình phát triển phụ tạo, giatăng 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 hệthống điện làm quen với các hệ thống cung cấp điện Công việc làm đồ án giúp chosinh viên vận dụng kiến thức đã học để nghiên cứu thực hiện một nhiệm vụ tương đốitoàn diện về lĩnh vực sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng
Sau hơn 2 năm học tập tại trường đại học điện lực được các thầy cô giáo tạo điềukiện thuận lợi cho emlàm đồ án môn học.Đặc biệt là sự giúp đỡ nhiệt tình của thầygiáo TS Đặng Quang Khoa, đến nay bản đồ án môn học của em đã hoàn thành Vìđây là lần đầu tiên em làm quen với đồ án, kinh nghiệm năng lực còn hạn chế nên bản
Trang 2đồ án khó tránh khỏi những thiếu sót Em kính mong được sự đóng góp ý kiến của cácthầy cô trong khoa, nhà trường để bản đồ án của em hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên: Võ Mạnh Tường
Trang 3NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN
PHẦN I: PHÂN TÍCH CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Hệ số 0,9 0,95 0,9 0,85 0,92 0,9 0,85 0,9
12,6 9,2 13,6 21,1 14,5 13,6 17,4 13,66,3 4,6 6,8 10,5 7,2 6,8 8,7 6,828,9 29,5 31 40 37 31 33 3114,4 14,7 15,6 20 18,5 15,6 16,5 15,6
Yêu Cầu Điều Chỉnh Điện Áp T T KT KT T T KT T
• Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại
• Thời gian sử dụng công suất cực đại
- Phân tích nguồn và phụ tải
Dựa vào các số liệu được tính trong bảng 1 ta có thể đưa ra các nhận xét sau
Hệ thống điện này được thiết kế có 2 nguồn cung cấp là 2 NĐ ( NhiệtĐiện),khoảng cách giữa 2 nguồn là 120km có thể liên kết
• Ưu điểm của nhà máy nhiệt điện ( chủ động được về nguồn năng lượng,xây dựng gần nơi tiêu thụ điện, vốn xây dựng rẻ, xây dựng nhanh)
Trang 4• Nhược điểm của nhà máy nhiệt điện ( ô nhiễm môi trường, tiêu tốn nhiênliệu, hiệu suất thấp, vận hành kém linh hoạt).
Việc cung cấp điện của 2 nhà máy rất thuận lợi vì các phụ tải có công suấtkhá lớn điều được bố trí xung quoanh Chi tiết như sau :
• Xung quoanh NĐ1 là các phụ tải 1; 2; 3; 4 với khoảng cách xa nhất là 58,3
• Tổng công suất của nguồn 1 là: 200MW
• Tổng công suất của phụ tải xung quoanh nguồn 1 là: 116 MW
• Tổng công suất của nguồn 2 là: 200 MW
• Tổng công suất phụ tải xung quoanh nguồn 2 là: 200 MW
Chúng ta đã biết Các hộ loại 1 là phụ tải đặc biệt quan trọng nếu ngừng cấpđiện có thể gây ảnh hưởng xấu đến an ninh, chính trị, xã hội, gây thiệt hại lớn
về kinh tế Vì vậy yêu cầu cung cấp điện phải đảm bảo tính liên tục và ở mức
độ cao nên ta phải thiết kế mỗi phụ tải phải được cung cấp bởi đường dây lộkép hoặc cung cấp theo mạch vòng kín
Các hộ loại 3 là phụ tải không quan trọng khi mất điện không gây thiệt hại lớnnên mỗi phụ tải chỉ cần cung cấp bởi một đường dây đơn
Bởi khoảng cách giữa các nhà máy và giữa các phụ tải tương đối lớn nên tadùng đường dây trên không để dẫn điện
Đối với dây dẫn để đảm bảo độ bền cơ cũng như yêu cầu về khả năng dẫnđiện ta dùng loại dây AC để truyền tải điện
PHẦN 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN.
Trang 5hành cho từng nhà máy điện Trong các chế độ vận hành lúc quá tải, lúc non tải haychế độ sự cố dựa vào khả năng cấp điện của từng nguồn điện Cân bằng công suấtnhằm ổn định chế độ vận hành của hệ thống điện Cân bằng công suất tác dụng cầnthiết để giữ tần số bình thường trong hệ thống Để giữ được điện áp bình thường tacần phải có sự cân bằng công suất phản kháng ở hệ thống nói chung và khu vực nóiriêng Mặt khác sự thay đổi điện áp cũng ảnh hưởng đến thay đổi tần số và ngượclại.
2.2 Cân Bằng Công Suất Tác Dụng.
Ta có công thức:
Trong đó:
- Là tổng công suất tác dụng định mức của các nhà máy điện
- Là tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ
- Là tổn thất công suất trên đường dây và trạm biến áp
- Là tổng công suất tự dung trong các nhà máy điện
- Là tổng công suất dự trữ toàn hệ thống
Thay số vào ta được:
• Công suất tác dụng cực đại
• Tổn thất công suất trên đường dây
• Công suất tự dùng
• Công suất dự trữ
2.3 Cân Bằng Công Suất Phản Kháng.
Phương trình cân bằng:
Trang 6• Là tổng công suất phản kháng của các nhà máy.
Chọn
• Là tổng công suất phản kháng cực đại của phụ tải
• Là tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp
• Là tổn thất công suất phản kháng trên đường dây của mạng điện
• Là tổn thất công suất phản kháng trên đường dây cao áp
• Là tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện
• Là tổng công suất phản kháng dự trữ của toàn hệ thống.Ta có thể lấybằng công suất phản kháng của tổ máy lớn nhất trong hệ thống điện
• Là tổng công suất phản kháng bù
Vì vậy ta có nên không phải tiến hành bù công suất phản kháng
2.4 Hoạch Định Sơ Bộ Phương Thức Vận Hành Cho Hai Nhà Máy.
2.4.1 Khi phụ tải cực đại
Không kể đến dự trữ thì tổng công suất của hệ thống là:
Nhằm để đảm bảo cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống, ta phải huy động tổmáy có công suất lớn hơn trong hệ thống nhận phụ tải trước để đảm bảo tính kinh tếcao hơn.Theo đề ta có các tổ máy của nhà máy II có công suất đơn vị lớn hơn
- Công suất của nhà máy điện II phát lên lưới là:
- Từ đây suy ra công suất còn lại phát lên lưới là của được xác định
( chiếm 64% của )
- Lượng tự dùng là:
2.4.2 Khi Cực Tiểu.
Tương tự ta có:
Trang 7Do phụ tải tải cực tiểu có yêu cầu công suất thấp, do đó chúng ta phải phân bố lạicông suất cho 2 nhà máy.
NĐII vẫn đóng vai trò chủ đạo nhưng chỉ phát lên lưới 1 tổ máy có công suất 100MW
- Từ đây suy ra công suất còn lại phát lên lưới là của được xác định
- Để đảm bảo các yêu cầu tối thiểu về kỹ thuật và kinh tế với công suất còn lạiphải phát, nhà máy I cũng chỉ nên phát hai tổ máy có tổng công suất định mức là
100 MW Khi đó nếu chia đều công suất phát cho từng tổ máy thì mỗi tổ máyphát được 64% công suất định mức tổ máy Điều này cho thấy các tổ máy này đãphát được công suất trong giới hạn kinh tế của các tổ máy nhiệt điện là từ (60-85%Pđm)
- Công suất tự dùng của nhà máy I là:
2.4.3 Trường hợp gặp sự cố
Xét trường hợp sự cố 1 tổ máy ở NĐII trong khi phụ tải cực đại
Theo tính toán trên cho thấy trước khi xẩy ra sự cố nhà máy 2 phát 75%, khi có sự
cố 1 tổ máycủa NĐII thì lượng công suất của nhà máy NĐI phải phát lên là78,2MW
vượt quá công suất định mức cho phép của nhà máy NĐI vì vậy trong trường hợp
sự cố trên ta phải tìm giải pháp vận hành tối ưu hơn, khắc phục nhược điểm
Như vậy trong trường hợp nguy hiểm nhất 2 nhà máy vẫn đảm bảo yêu cầu cung cấp
đủ công suất cho hệ thống
- Bảng 2: Thống Kê
PHỤ TẢI
MÁYVẬNHÀNH
SỐTỔMÁYVẬN
SỐTỔMÁYVẬN
Trang 8=75
1X100
Lựa chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện là một nhiệm vụ rất quan trọng, bởi
vì trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật của mạngđiện Để chọn được cấp điện áp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu sau :
- Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này
- Cấp điện áp phải phù hợp với tình hình lưới điện hiện tại và phù hợp với tìnhhình lưới điện quốc gia
- Bảo đảm tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải trong qui phạm
Từ công thức trên ta thấy điện áp càng lớn thì càng nhỏ, truyền tải được công suấtcàng lớn
-Tổn thất công suất:
Khi điện áp càng cao thì tổn thất công suất càng bé nên dòng điện bé Tuy nhiênđiện áp tăng cao ảnh hưởng tới chi phí xây dựng cũng khá cao
3.1.2 Tính Toán Cấp Điện Áp Của Mạng Điện.
Việc lựa chọn cấp điện áp của mạng điện chủ yếu dựa vào kinh nghiệm tổng kết.Theo công thức kinh nghiệm:
Trong đó:
- là điện áp đường dây thứ i
- là chiều dài đường dây thứ i
- là công suất tác dụng truyền tải của đường dây thứ i
Trang 93.2.1.1 Các Tiêu Chuẩn Để So Sánh Giữa Các Phương Án.
a Chọn tiết diện dây
Trong mạng điện thiết kế dự kiến dùng dây AC Các dây được mắc trên cột theohình tam giác, khoảng cách Dtb= 5m
Tiết diện dây dẫn chọn theo mật độ kinh tế (Jkt)
Trong đó
Theo bài ra ta có thì
b) kiểm tra theo các điều kiện sau
+ Kiểm tra tổn thất điện áp:
Ta xét lúc vận hành bình thường và lúc xẩy ra sự cố nguy hiểm nhất
Tổn thất điện áp XĐ theo CT:
Trang 10Giả sử tính được thỏa mãn điều kiện sau:
: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, K=0,8
+Kiểm tra tổn thất do vầng quang điện: Đối với cấp điện áp 110 kV ta chọn tiếtdiện nhỏ nhất cho phép là 70 mm2
3.2.2 Các Phương Án Nối Dây.
a) Phương án 1
Phương án 2:
Trang 11Phương án 3:
Phương án 4:
Trang 12Phương án 5:
3.2.3Tính Toán Chỉ Tiêu Cho Các Phương Án.
A Phương Án 1
Trang 13Ta chọn dây dẫn AC150.
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-1:
Khi truyền tải bằng lộ đơn
R=0,21.58,3=12,243Ω, Q=0,416.58,3=24,25Ω
- :
Chọn dây dẫn AC-70
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép R=0,5.0,46.45=10,35(Ω), Q=0,5.0,44.45=9,9(Ω)
Trang 14Khi truyền tải bằng lộ kép R=0,5.0,46.56,6=13,02Ω,Q=0,5.0,44.56,6=12,45ΩKhi sự cố đứt 1 dây R=0,46.56,6=26,04Ω, Q=0,44.56,6=24,9Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn NĐI-4
Chọn dây dẫn AC-95
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép R=0,5.0,33.51=8,415Ω, Q=0,5.0,429.51=10,94Ω
Khi sự cố đứt 1dây R=0,33.51=16,83Ω, Q=0,429.51=21,879Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-5
Trong phương án này, hai nhà máy nối liên lạc với nhau qua phụ tải 5, ở chế độbình thường ta có dòng công suất chạy trên đoạn này là:
Chọn dây AC-95 có
Tổn thất công suất của đoạn NĐI-5
Khi truyền tải bằng lộ kép :R= 1/2.0,33.82,5=13,61 ;X= 1/2.0,429.82,5 =17,69Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
Xét sự cố hỏng 1 tổ máy của NĐ2:
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-5
Trang 15Chọn dây AC-95 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-5
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,33.45=7,425Ω ,X= 1/2.0,429.45 =9,56Ω Xét trường hợp đứt dây: ( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-6
Chọn dây AC-70 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-6
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,46.51=11,73 Ω ,X= 1/2.0,44.51 =11,22Ω Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-7
Chọn dây AC-70 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-7
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,46.45=10,35 Ω , X= 1/2.0,44.45 =9,9Ω Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-8
Chọn dây AC-150 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-8
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 0,21.64 = 13,44 Ω , X=0,416.64 =26.624Ω
ĐOẠ
NĐI-1 58,3 137,9 150 0,21 0,416 2,74 12,24 24,25 0,79NĐI-2 45 70,38 70 0,46 0,44 2,58 10,35 9,9 0,58NĐI-3 56,6 73,95 70 0,46 0,44 2,58 13,01 12,45 0,73
Trang 16NĐI-4 51 95,43 95 0,33 0,429 2,65 8.415 10,94 0,67NĐI-5 82,5 34,23 95 0,33 0,429 2,65 13,61 17,69 1,09NĐII-
5
45 88,18 95 0,33 0,429 2,65 7,42 9,65 0,59
NĐII-6 51 73,9 70 0,46 0,44 2,58 11,73 11,22 0,65NĐII-
7
45 78,73 70 0,46 0,44 2,58 10,35 9,9 0,58NĐII8 64 147,9 150 0,21 0,416 2,74 13,44 26,62 0,87
Trang 17- :
Chọn dây dẫn AC-120
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép R=0,5.0,27.45=6,075Ω, Q=0,5.0,423.45=9,517ΩKhi sự cố đứt 1dây R=0,27.45=12,15Ω, Q=0,423.45=19,034Ω
- Chọn tiết diện dây cho đoạn 2-1
Chọn dây AC-150 có
Tổn thất trên đoạn 2-1
Khi truyền tải bằng lộ đơn R= 0.27.31,6=8,532 Ω , X= 0,423.31,6 =13,367Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn NĐI-3
Chọn dây dẫn AC-70
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-3:
Khi truyền tải bằng lộ kép R=0,5.0,46.56,6=13,02Ω,Q=0,5.0,44.56,6=12,45ΩKhi sự cố đứt 1dây R=0,46.56,6=26,04Ω, Q=0,44.56,6=24,9Ω
Trang 18- Chọn tiết diện dây dẫn NĐI-4
Chọn dây dẫn AC-95
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép R=0,5.0,33.51=8,415Ω, Q=0,5.0,429.51=10,94Ω
Khi sự cố đứt 1dây R=0,33.51=16,83Ω, Q=0,429.51=21,879Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-5
Trong phương án này, hai nhà máy nối liên lạc với nhau qua phụ tải 5, ở chế độbình thường ta có dòng công suất chạy trên đoạn này là:
Chọn dây AC-95 có
Tổn thất công suất của đoạn NĐI-5
Khi truyền tải bằng lộ kép :R= 1/2.0,33.82,5=13,61 ;X= 1/2.0,429.82,5 =17,69Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
đảm bảo vận hành
Xét sự cố hỏng 1 tổ máy của NĐ2:
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-5
Chọn dây AC-95 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-5
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,33.45=7,425Ω ,X= 1/2.0,429.45 =9,56Ω
Trang 19Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-6
Chọn dây AC-70 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-6
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,46.51=11,73 Ω ,X= 1/2.0,44.51 =11,22Ω Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-7
Chọn dây AC-150 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-7
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,21.45=4,725 Ω, X= 1/2.0,416.45 =9,36Ω Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho đoạn 7-8
Chọn dây AC-150 có
Tổn thất trên đoạn 7-8
Khi truyền tải bằng lộ đơn R= 0,21.30 = 6,3 Ω , X=0,416.30 =12,48Ω
Trang 21Giả thiết mạng kín là mạng đồng nhất, tất cả các đoạn dây cùng tiết diện Ta có cácdòng công suất trên các đoạn được xác định theo công thức sau:
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép R=0,5.0,27.45=6,075Ω, Q=0,5.0,423.45=9,517Ω
Khi sự cố đứt 1dây R=0,27.45=12,15Ω, X=0,423.45=19,034Ω
Chọn tiết diện dây cho đoạn 2-1
Chọn dây AC-150có
Tổn thất trên đoạn 2-1
Khi truyền tải bằng lộ đơn R= 0.27.31,6=8,532 Ω , X= 0,423.31,6 =13,367Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn NĐI-3
Chọn dây dẫn AC-150
Có :
Trang 22Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-3:
Khi truyền tải bằng lộ đơn R=0,21.56,6=11,88Ω,Q=0,416.56,6=23,546Ω
Khi sự cố đứt 1dây (đứt dây mạch kín đoạn NĐI-4) ta có:
Không đạt yêu cầu, vậy nên ta cần tăng tiết diện dây dẫn lên AC-185 rồi tínhlại ta có
- :
Chọn dây dẫn AC-185
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-4:
Khi truyền tải bằng lộ đơn R=0,17.51=8,67Ω, X=0,409.51=20,859Ω
- Chọn tiết diện dây cho đoạn 3-4
Dòng điện tính toán khi đường dây vận hành bình thường là rất nhỏ nhưng để đảmbảo về tổn thất vầng quang và mang tải lớn khi sự cố mạch vòng xẩy ra ta chọndây dẫn AC-70
Trang 23=> Đảm bảo vận hành.
- Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-5
Trong phương án này, hai nhà máy nối liên lạc với nhau qua phụ tải 5, ở chế độbình thường ta có dòng công suất chạy trên đoạn này là:
Chọn dây AC-95 có
Tổn thất công suất của đoạn NĐI-5
Khi truyền tải bằng lộ kép :R= 1/2.0,33.82,5=13,61 ;X= 1/2.0,429.82,5 =17,69Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
Xét sự cố hỏng 1 tổ máy của NĐ2:
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-5
Chọn dây AC-95 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-5
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,33.45=7,425Ω ,X= 1/2.0,429.45 =9,56Ω Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-6
Chọn dây AC-70 có
Trang 24Tổn thất trên đoạn NĐII-6.
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,46.51=11,73 Ω, X= 1/2.0,44.51 =11,22Ω
Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-7
Chọn dây AC-150 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-7
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,21.45=4,725 Ω , X= 1/2.0,416.45 =9,36Ω
Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho đoạn 7-8
Trang 26Ta chọn dây dẫn AC150
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-1:
Khi truyền tải bằng lộ đơn
R=0,21.58,3=12,243Ω, Q=0,416.58,3=24,25Ω
- :
Chọn dây dẫn AC-70
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép
R=0,5.0,46.45=10,35Ω,Q=0,5.0,44.45=9,9ΩKhi sự cố đứt 1dây R=0,46.45=20,7Ω, Q=0,44.45=19,8Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn NĐI-3
Chọn dây dẫn AC-150
Có :
Trang 27Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-3:
Khi truyền tải bằng lộ đơn.R=0,21.6,6=11,88Ω, X=0,416.56,6=23,546Ω
Khi sự cố đứt 1dây (đứt dây mạch kín đoạn NĐI-4) ta có:
Không đạt yêu cầu, vậy nên ta cần tăng tiết diện dây dẫn lên AC-185 rồi tínhlại ta có
- :
Chọn dây dẫn AC-185
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-4:
Khi truyền tải bằng lộ đơn R=0,17.51=8,67Ω, X=0,409.51=20,859Ω
- Chọn tiết diện dây cho đoạn 3-4
Dòng điện tính toán khi đường dây vận hành bình thường là rất nhỏ nhưng để đảmbảo về tổn thất vầng quang và mang tải lớn khi sự cố mạch vòng xẩy ra ta chọndây dẫn AC-70
Trang 28=> Đảm bảo vận hành.
- Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-5
Trong phương án này, hai nhà máy nối liên lạc với nhau qua phụ tải 5, ở chế độbình thường ta có dòng công suất chạy trên đoạn này là:
-•
Trang 29
Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-7
Chọn dây AC-70 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-7
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,46.45=10,35Ω, X= 1/2.0,44.45 =9,9Ω
Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-8
Chọn dây AC-150 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-8
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 0,21.64 = 13,44 Ω , X=0,416.64 =26.624Ω
Trang 31- Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-1:
Ta chọn dây dẫn AC150
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-1:
Khi truyền tải bằng lộ đơn
R=0,21.58,3=12,243Ω, Q=0,416.58,3=24,25Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn cho NĐI-2:
Chọn dây dẫn AC-70
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép
R=0,5.0,46.45=10,35Ω,Q=0,5.0,44.45=9,9ΩKhi sự cố đứt 1dây R=0,46.45=20,7Ω, Q=0,44.45=19,8Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn NĐI-3
Chọn dây dẫn AC-70
Có :
Trang 32Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-3:
Khi truyền tải bằng lộ kép.R=0,5.0,46.56,6=13,02Ω, Q=0,5.0,44.56,6=12,45ΩKhi sự cố đứt 1dây R=0,46.56,6=26,04Ω, Q=0,44.56,6=24,9Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn NĐI-4
Chọn dây dẫn AC-95
Có :
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép R=0,5.0,33.51=8,415Ω, Q=0,5.0,429.51=10,94Ω
Khi sự cố đứt 1dây R=0,33.51=16,83Ω, Q=0,429.51=21,879Ω
- Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-NĐ2
Trong phương án này, hai nhà máy nối liên lạc với nhau qua phụ tải 5, ở chế độbình thường ta có dòng công suất chạy trên đoạn này là:
Chọn dây AC-70 có
Tổn thất công suất của đoạn NĐII-NĐII
Khi truyền tải bằng lộ kép :R= 1/2.0,46.120=27,6 ;X= 1/2.120.0,44 =26,4
Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
Xét sự cố hỏng 1 tổ máy của NĐII:
- Chọn tiết diện dây cho đoạn NĐII-5
Trang 33Chọn dây AC-95 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-5
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,33.45=7,425Ω ,X= 1/2.0,429.45 =9,56Ω Xét trường hợp đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-6
Chọn dây AC-70 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-6
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,46.51=11,73 Ω ,X= 1/2.0,44.51 =11,22Ω Khi đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-7
Chọn dây AC-70 có
Tổn thất trên đoạn NĐII-7
Khi truyền tải bằng lộ kép R= 1/2.0,46.45=10,35 Ω ,X= 1/2.0,44.45 =9,9Ω
Khi đứt dây:( đứt 1 dây )
- Chọn tiết diện dây cho NĐII-8
Chọn dây AC-150 có
Trang 34Tổn thất trên đoạn NĐII-6.
Khi truyền tải bằng lộ đơn: R= 0,21.0,64=13.44 Ω ,X= 0,416.64 =26,624 Ω
Trang 35Phí tổn tính toán hàng năm được tính theo biểu thức:
Trong đó: là hệ số phí tổn vận hành kể đến khấu hao vận hành và sửa chữađường dây Với cột bê tông ta có :
là hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ
K: là vốn đầu tư của mạng điện(chỉ tính thành phần chính là đường dây) với lộ képthì giá tiền tăng 1,6 lần so với lộ đơn
: giá tiền của 1 km đường dây thứ i
: chiều dài đường dây đó
C: là giá tiền 1KWh = 500đ
A : là tổn thất điện năng hàng năm trong mạng điện, A =
: là tổn thất điện năng trên tuyến thứ i được xác định qua biểu thức:
là công suất tác dụng và phản kháng truyền tải trên đường dây
Trang 38Tổng cộng 157252,5Phương án 5:
Thay vào công thức tính tổn thất điện năng ta được kết quả thể hiện trong bảng sau:Đoạn Pi (MW) Qi (MVAr) Ri Pi (MW) Ai
- Thay số vào biểu thức tính tính vốn đầu tư có bảng kết quả sau:
Đoạn a Loại dây L(km) Đơn giá(106đ/km) K (106đ)
Trang 39- Từ các số liệu tính toán ta có bảng tổng kết các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của 4
phương án 1; 2; 3; 4 như sau:
Phương án 1 Phương án 2 Phương án 5Tổn thất điện áp lớn nhất
Ubt max%
Usc max
9,18 12,33 16,42Tổn thất điện năng(MWh) 27202,8 29654,6 27406,4Tổng vốn đầu t (106đ) 171622,1 157252,5 160870,08Phí tổn vận hành hàng năm(106đ) 41919,047 40773,962 40246,763Qua bảng tổng hợp số liệu các phương án, ta thấy cả 3 phương án có tổng vốn đầu tư
và phí tổn vận hành hàng năm lệch nhau không nhiều, nên có thể coi các phương
án đó tương đương về mặt kinh tế Do vậy ta chọn phương án 1 là phương án tối ưu,
vì về mặt kỹ thuật phương án này có tổn thất điện áp và tổn thất điện năng nhỏ nhất
V: Lựa chọn máy biến áp
5.1 Yêu cầu chung:
Máy biến là một thiết bị rất quan trọng và nó chiếm một phần không nhỏ về vốn đầu tư trong hệ thống điện Việc lựa chọn máy biến áp cần dựa vào các nguyên tắc sau:
Căn cứ vào phương thức vận hành, và yêu cầu điều chỉnh điện áp của phụ tải, để
chọn máy biến áp thường hay máy biến áp điều chỉnh dưới tải
Căn cứ vào tính chất hộ tiêu thụ là hộ loại I, loại II hay loại III để chọn số lượng máybiến áp cho phù hợp Mạng điện yêu cầu thiết kế gồm có 6 phụ tải thuộc loại I và có 2 phụ tải loại III:
Với phụ tải loại I yêu cầu cung cấp điện liên tục, chất lượng điện năng đảm bảo nên
ở các trạm biến áp của các phụ tải ta sử dụng hai MBA vận hành song song để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Với phụ tải loại III ta chỉ cần sử dụng một MBA cho mộttrạm
Dựa vào công suất và điện áp của phụ tải, các máy biến áp chọn phải đảm bảo cung
Trang 40cấp điện trong tình trạng làm việc bình thường ( tương ứng với lúc phụ tải cực đại).Khi một MBA bất kỳ nghỉ (do sự cố hay sửa chữa) thì MBA còn lại với khả năng quá tải sự cố cho phép có thể cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải lúc cực đại.
Với phụ tải loại III ta chỉ cần sử dụng một MBA làm việc
Với nhà máy nhiệt điện phát công suất hầu hết lên điện áp cao, phụ tải cấp điện ápmáy phát nhỏ do đó ta nối một MBA với một máy phát
Ta sử dụng MBA ba pha hai cuộn dây để giảm chi phí lắp đặt, chuyên chở, vận hành Tất cả các MBA được chọn đều được hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt MBA.Tại Việt nam nhiệt độ trung bình của môi trường đặt máy là 240C, nhiệt độ môitrường lớn nhất là 420C Theo kinh nghiệm vận hành ta thấy MBA thường quá tải về mùa hè và non tải về mùa đông
5.2 Máy biến áp tại các trạm giảm áp:
Theo yêu cầu thiết kế với các phụ tải là loại I ta đặt hai MBA Trong đó công suất mỗimáy phải đảm bảo đủ cung cấp điện cho phụ tải lúc MBA kia bị sự cố
Máy biến áp của Liên xô có hệ số quá tải là 1,4 lần trong thời gian 5 ngày đêm và mỗi ngày không quá 6 giờ quá tải Vậy công suất của 1 MBA đặt ở trạm giảm áp khi có haimáy làm việc song song là:
Với các hộ phụ tải loại III ta chỉ cần đặt một máy biến áp:
Trong đó:
SđmBA: công suất định mức của máy biến áp.
SPTmax: công suất lớn nhất của phụ tải.
n: số máy biến áp vận hành.
kqt: Hệ số quá tải khi sự cố(kqt=1,4).
Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ:.
Với các phụ tải ta có
- Phụ tải 1.