Thông tin tài liệu
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Giảng viên hướng dẫn : TRẦN ANH TÙNG Sinh viên thực : MAI MẠNH DŨNG Lớp : Đ8-H3B Mã sinhviên : 1381210025 STT : Hà Nội, tháng 06 năm 2018 Đồ án:Lưới điện Mụ c Lụ c Chương PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 1.1 Phân tích nguồn, phụ tải .4 1.2 Cân công suất Chương DỰ KIẾN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 2.1 Đề suất phương án nối dây .7 2.2 Phương án hình tia 2.3 Phương án liên thông .8 2.4 Phương án lưới kín Chương .10 TÍNH TỐN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 10 3.1 Phương án hình tia 10 3.2Phương án hình tia liên thơng 15 3.3 Phương án lưới kín .19 Chương .25 TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 25 4.1 Cơ sở lý thuyết 25 4.2 Phương án hình tia 25 4.2 Phương án liên thông 26 4.3 Phương án lưới kín .28 Chương .30 CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH .30 5.1 Chọn máy biến áp .30 Chương .33 TÍNH TỐN CHÍNH XÁC CHẾ ĐỘ XÁC LẬP LƯỚI ĐIỆN 33 6.1 Chế độ phụ tải max .33 6.2 Chế độ cực tiểu(UN=115KV) 35 6.3 Chế độ cố (UN=121kv) 36 Chương .37 Đồ án:Lưới điện TÍNH TỐN ĐIỆN ÁP NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 37 7.1 Tính điện áp nút 37 7.2 Điều chỉnh điện áp 38 Chương .44 TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN 44 8.1 Tính vốn đầu tư 44 8.2 Tổng tổn thất công suất tác dụng .44 8.3 Tổn thất điện mạng điện 45 8.4 Chi phí vận hành 45 8.5 Chi phí tính tốn 46 8.6 Gía thành truyền tải điện 46 Đồ án:Lưới điện DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thông số phụ tải………………………………………… Bảng 3.1: Bảng tính tốn điện áp 14 Bảng 3.2: Chọn tiết diện dây dẫn 16 Bảng 3.3 : Dòng cố phương án 16 Bảng 3.4: Thông số đường dây 17 Bảng 3.5:Tính tổn thất điện áp 18 Bảng 3.6: Bảng tính tốn điện áp 19 Bảng 3.7: Chọn tiết diện dây dẫn 21 Bảng 3.8 Dòng cố cho phương án 21 Bảng 3.9: Thông số đường dây 22 Bảng 3.10: Tính tổn thất điện áp 23 Bảng 11: Bảng phân bố công suất 25 Bảng 3.11: Bảng tính tốn điện áp 25 Bảng 3.12: Chọn tiết diện dây dẫn 26 Bảng 3.13: Thông số đường dây 28 Bảng 3.14 Tính tốn tổn thất điện áp .29 Bảng4.1: Tính tốn vốn đầu tư 31 Bảng 4.2: Tính tổn thất điện 31 Bảng 4.3: Tính tốn vốn đầu tư .32 Bảng 4.4: Tính tổn thất điện 33 Bảng 4.6: Tính tổn thất điện 34 Bảng5.1: Chọn số lượng công suất máy biến áp 35 Bảng5.2 :Các thông số máy biến áp 36 Bảng 6.1 Thông số đường dây .38 Bảng 6.2: Công suất tổn thất công suất đường dây chế độ cực đại 41 Bảng 6.3: Công suất tổn thất công suất đường dây chế độ cực tiểu 42 Bảng 6.4 Thông số đường dây sau cố 43 Bảng 6.5: Công suất tổn thất công suất đường dây sau cố 44 Bảng 7.1: Giá trị điện áp nút mạng điện chế độ phụ tải cực đại 45 Bảng7.2 Giá trị điện áp nút mạng điện chế độ phụ tải cực tiểu 46 Bảng 7.3 Giá trị điện áp nút mạng điện chế độ cố 47 DANH MỤC HÌNH Hình 6.1 Sơ đồ cầu sơ đồ cầu .37 Đồ án:Lưới điện Chương PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 1.1 Phân tích nguồn, phụ tải 1.1.1.Phân tích nguồn Hệ thống cơng suất vơ lớn có hệ số cơng suất 0,88 1.1.2 Phân tích phụ tải Trong hệ thống thiết kế có phụ tải Có phụ tải loại III phụ tải loại I Các phụ tải có hệ số cơng suất cosφ 0,88 Thời gian sử dụng công suất lớn nhất: Tmax = 4800h Tổng công suất cực đại: ∑Pmax = 126 (MW) Điện áp danh định thứ cấp 10 kV Kết tính tốn giá trị cơng suất phụ tải chế độ cực đại cực tiều bảng 1.1 Bảng 1.1: Thông số phụ tải STT Pmax (MW) Cosϕ Tanϕ 28 25 20 24 29 0.88 0.88 0.88 0.88 0.88 0.540 0.540 0.540 0.540 0.540 Qmax (MVAr) Smax (MVA) 15.113 13.494 10.795 12.954 15.653 28+j15,113 25+j13,494 20+j10,795 24+j12,954 29+j15,653 Pmin (MW) Qmin (MVAr) Smin (MVA) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.432 0.432 0.432 0.432 0.432 0,8+j0,432 0,8+j0,432 0,8+j0,432 0,8+j0,432 0,8+j0,432 1.2 Cân công suất 1.2.1 Cân công suất tác dụng N = Pyêu cầu P Trong đó: m - hệ số đồng thời xuất phụ tải chế độ cực đại (m = 1); SVTH:Mai Mạnh Dũng Đồ án:Lưới điện - tổng công suấtcủa phụ tải chế độ cực đại - tổng tổn thất công suất tác dụng lưới, tính tốn sơ ta lấy Pdt - công suất tác dụng dự trữ (Pdt=0 nguồn cơng suất vơ lớn) Tổng cơng suất tác dụng phụ tải chế độ cực đại là: =126(MW) Tổng tổn thất công suất tác dụng lưới : Ta có: PN = 1*126 + 6.3 + = 132.3 (MW) 1.2.2 Cân cơng suất phản kháng Trong m - hệ số đồng thời xuất phụ tải chế độ cực đại (m=1) - tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại - tổng tổn thất công suất phản kháng đường dây mạng điện - tổng công suất phản kháng điện dung đường dây sinh ra, tính tốn sơ lấy SVTH:Mai Mạnh Dũng Đồ án:Lưới điện - tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp, tính tốn sơ lấy Qdt : công suất phản kháng dự trữ Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại là: Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp bằng: Ta có: Hệ số cơng suất nhà máy cosφ = 0,88 => tgφN = 0,54 Như tổng công suất phản kháng nguồn phát là: QN = PN.tgφN = 132.3*0.54 = 71.442(MVAr) QYC = 1*68.4+3.4 = 71.44(MVAr) So sánh: Qyc >< QN Qyc < QN : không bù công suất phản kháng Sơ đồ mặt vị trí nguồn điện phụ tải: SVTH:Mai Mạnh Dũng Đồ án:Lưới điện Chương : DỰ KIẾN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 2.1 Đề suất phương án nối dây Một yêu cầu thiết kế mạng điện đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục, đảm bảo tính kinh tế Muốn đạt yêu cầu người ta phải tìm phương án hợp lý phương án vạch đồng thời đảm bảo tiêu kỹ thuật Các yêu cầu mạng điện: Đảm bảo an toàn cho người thiết bị SVTH:Mai Mạnh Dũng Đồ án:Lưới điện Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện Đảm bảo chất lượng điện Đảm bảo tính linh hoạt mạng điện Đảm bảo tính kinh tế có khả phát triển Để cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I sử dụng hai mạch đường dây Để vạch phương án nối dây, ta phải dựa ưu điểm, nhược điểm sơ đồ hình tia, liên thơng, mạch vịng u cầu độ tin cậy phụ tải 2.2 Phương án hình tia - Ưu điểm: + Sử dụng thiết bị đơn giản, rẻ tiền bảo vệ rơle đơn giản + Thuận tiện phát triển thiết kế cải tạo mạng điện có - Nhược điểm: + Độ tin cậy cung cấp điện thấp + Khoảng cách dây lớn nên thi công tốn 2.3 Phương án liên thông SVTH:Mai Mạnh Dũng Đồ án:Lưới điện - Ưu điểm: + Việc thi công thuận lợi hoạt động đường dây + Độ tin cậy cung cấp điện tốt hình tia - Nhược điểm: + Tiết diện dây dẫn lớn + Tổn thất điện áp tổn thất điện cao 2.4 Phương án lưới kín SVTH:Mai Mạnh Dũng Đồ án:Lưới điện Các phụ tải có chiều dài ngắn 70 km ta sử dụng sơ đồ cầu ngồi theo quy ước sau: mạch đường dây hay thiết bị phải đặt máy cắt, để giảm chi phí máy cắt người ta sử dụng máy cắt cầu Hình 6.1 Sơ đồ cầu sơ đồ cầu SVTH:Mai Mạnh Dũng 32 Đồ án:Lưới điện Chương TÍNH TỐN CHÍNH XÁC CHẾ ĐỘ XÁC LẬP LƯỚI ĐIỆN 6.1 Chế độ phụ tải max Trong chế độ phụ tải cực đại ta chọn Ung = 121kv Bảng 6.1 Thông số đường dây Đường dây Số lộ N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 1 1 chiều dài (km) 58.31 50 50 50.99 53.85 loại dây Ro Xo Bo AC-150 AC-150 AC-70 AC-120 AC-150 0.21 0.21 0.45 0.27 0.21 0.416 0.416 0.44 0.423 0.416 0.00000274 0.00000274 0.00000258 0.00000269 0.00000274 Xét đường dây N-1 Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ thay R N 1=R0∗l N 1=0.21∗58.31=12.25(Ω) X N 1= X 0∗l N 1=0.416∗58.31=24.26(Ω) −6 −4 BN 1=B0∗l N 1=2.74∗10 ∗58.31=1.6∗10 (s) ZN1 = 12.25+j24.26 (Ω) Gỉa sử U1q = U1c=Uđm = 110kv Tổn thất công suất không tải trạm biến áp là: Δ S˙ 01=n.(ΔP0+jΔQ0) = 1∗( 42∗10−3 + j 280∗10−3 )=0,042+ j 0,28(MVA) 33 SVTH:Mai Mạnh Dũng Đồ án:Lưới điện Tổng trở máy biến áp Z B=( R B + j X B ) =1.44+ j34.8(Ω) S˙ 1q = S˙ = 28+j13.494(MVA) Tổn thất công suất tổng trở ZB Δ S˙ ZB = 2 P1 q +Q q U1q ∗Z B = 2 28 +13.494 ∗( 1.44+ j 34.8 )=0,12+ j 2.78( MVA) 110 Công suất trước tổng trở máy biến áp S˙ c = S˙ q + Δ S˙ ZB =28+ j15.113+0,12+ j2.78=28.12+ j 17.893(MVA) Công suất điện dung cuối đường dây N-1 jQccN1 = j∗B N j∗1.6∗10−4 2 ∗U c = ∗110 = j 0.97( MVAr) 2 Công suất sau tổng trở ZN-1 S˙ N = {dot {S}} rsub {1c} + Δ {dot {S}} rsub {01} -j {Q} rsub {CCN-1} =2 12 + j17.893+0,042+ j0,28− j 0.97 ¿ 28.162+ j 17.203( MVA) Tổn thất công suất tổng trở ZN-1 ∆ S˙ N 1= P N2}1 + {Q} rsub {N1} rsup { U 21 c ∗Z N = 28.1622 +17.2032 ∗( 12.25+ j 24.26 ) 1102 ¿ 1.11+ j 2.193 ( MVA ) Công suất trước tổng trở ZN-1 ¿ S˙ 'N 1=∆ S˙ N + S˙ }N=1.11+j2.193+28.162+j17.203=29.272+j19.396(MVA Công suất điện dung đầu đường dây N-1 j∗B N j∗1.6∗10−4 ∗U N = ∗1212 = j 1.17(MVAr) jQcđN1= 2 Công suất nguồn ' S˙ N = S˙ N 1− j Q cđN 1=29.272+ j 19.396− j 1.17=29.272+ j 18.226 ( MVA ) Tương tự đối đường dây khác ta có bảng sau SVTH:Mai Mạnh Dũng 34 Đồ án:Lưới điện Bảng 6.2: Công suất tổn thất công suất đường dây chế độ cực đại Đường dây ZNI Si N-1 12,25+j24,26 28+j15,113 N-2 10,5+j20,8 25+j13,494 N-3 11,25+j11 20+j10,795 N-4 13,767+j21,56924+j12,954 ∆SBi 0,12+j2,912 0,096+j2,321 0,031+j0,743 0,089+j2,139 ∆S0i 0,042+j0,28 0,042+j0,28 0,084+j0,56 0,042+j0,28 Sci 28,12+j18,024 25,096+j15,815 20,031+j11,538 24,089+j15,093 QccNi SNI'' j0,967 28,162+j17,338 j0,829 25,138+j15,266 j1,561 20,115+j10,537 j0,83 24,509+j14,543 ∆SNi 1,11+j2,193 0,75+j1,487 0,48+j0,469 0,92+j1,448 SNi' QcđNi 29,27+j19,53 j1,17 25,89+16,75 j1,003 20,59+j11,01 j1,889 25,43+j15,99 j2,004 SN 29,296+j18,361 25,889+j15,75 20,594+j9,117 25,433+j14,987 Qua bảng kết ta có công suất tác dụng hệ thống : Syc=Pyc+jQyc Nguồn cần cung cấp công suất tác dụng : PN = Pyc = 131.886(MW) QN = PN.tagφN = 131.886*0.54=71.22(MVAr)
Ngày đăng: 17/08/2022, 05:00
Xem thêm:
