kl nguyen ba kiem 756030d

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI VÀ THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP NGUỒN Giảng viên hướng dẫn : Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN BÁ KIỂM Lớp : 07DT1T Khóa : TP Hồ Chí Minh , Tháng 12 năm 2010 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin trân trọng biết ơn qúy Thày Th.S: PHẠM NHẤT PHƯƠNG phụ trách hướng dẫn em làm luận văn , Thày tận tình hướng dẫn em hồn thành tốt luận văn Đồng thời em chân thành cảm ơn tất qúy Thày Cô phụ trách giảng dạy , truyền đạt cho em bạn đồng lớp kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tiễn suốt qúa trình chúng em học tập rèn luyện trường Em xin chân thành cản ơn qúy Thày phản biện góp ý , hướng dẫn thêm cho luận văn Em thành thật kính ơn Sinh viên NGUYỄN BÁ KIỂM Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG LỜI NÓI ĐẦU Trong thực tế sống người ngày dựa vào nguồn lượng điện lớn , ngành cơng nghiệp điện đóng vai trị quan trọng to lớn sản xuất đại tiên tiến Ngành điện có mặt tất lĩnh vực, từ sinh hoạt đời sống sản xuất hàng hóa Vì muốn phát triển kinh tế đất nước, trước tiên phải đầu tư phát triển hệ thống điện quốc gia, sở hạ tầng cho tất ngành công nghiệp Một hệ thống điện bao gồm : Nhà máy điện, trạm biến áp, đướng dây tải điện , mạng điện phân phối phụ tải điện Trong mạng điện phận quan trọng ảnh hưởng định đến phân phối điện hệ thống , nhằm đáp ứng nhu cầu điện cho ngành công nghiệp khác Trong luận văn tốt nghiệp này, triển khai nhiệm vụ thiết kế mạng điện truyền tải 110/15,75 (KV) thiết kế trạm biến áp 110/15,75 (KV), với điện áp nguồn 15,75 KV Luận văn bao gồm 08 chương , 07 chương đầu thiết kế mạng điện 110/15,75 (KV), bước từ phân tích nguồn phụ tải , chọn phương án , tính tốn tình trạng làm việc mạng điện, tổng kết tiêu kinh tế kỹ thuật, chương phần thiết kế trạm biến áp nguồn , chống sét nối đất cho trạm Do khả kinh nghiệm có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong qúy Thày Cơ góp ý dẫn để luận văn em hoàn thiện Em Chân thành kính ơn qúy Thầy Cơ Sinh viên Nguyễn Bá Kiểm SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG PHẦN I : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.1 MỞ ĐẦU Trong hệ thống điện cần phải cân đối công suất phát nguồn khả tiêu thụ phụ tải, cần phải Tính tốn nhằm đánh giá khả cung cấp nguồn cho phụ tải thông qua mạng điện đề phương án nối dây để đảm bảo chế độ vận hành tốt cho nguồn 1.2 CÂN BẰNG CƠNG SUẤT TÁC DỤNG Cân cơng suất tác dụng để giữ ổn định tần số hệ thống Biểu thức tổng quát: ∑ PF = m.∑ Ppt + ∑ ∆Pmd +∑ Ptd + ∑ Pdt Thiết kế luận văn , ta có biểu thức cân công suất tác dụng đơn giản sau: ∑ PF = m.∑ Ppt + ∑ ∆Pmd Trong đó: ∑ PF :Tổng công suất tác dụng cung cấp từ cao áp hệ thống ∑ Ppt: Tổng phụ tải tác dụng cực đại hộ tiêu thụ ∑ ∆Pmd:Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp m: Hệ số đồng thời ( giả thiết chọn 0.84 ) Ta có giá trị sau: ∑ Ppt = Ppt1 + Ppt2 + Ppt3 + Ppt4 + Ppt5 + Ppt6 +Ppt7 = 10 + 33 + 22 + 15 + 25 + 14 + 16 = 135 (MW) ∑ ∆Pmd = (8 ÷ 10 %) m∑ Ppt Chọn ∑ ∆Pmd = 10% 0,84 135 = 11,34 (MW) Vậy: ∑ PF = m∑ Ppt + ∑ ∆Pmd = 0,84 135 + 10,80 = 124,74 (MW) 1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Cân công suất phản kháng để giữ ổn định điện áp hệ thống Biểu thức tổng quát: ∑ QF + Qbu ∑ = m∑ Qpt + ∑ ∆QB + ∑ ∆QL - ∑ QC + ∑ Qtd + ∑ Qdt SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG Trong luận văn cân từ cao áp nhà máy điện nên khơng cần tính Qtd Qdt Như cơng thức sử dụng luận văn là: ∑ QF + Qbu ∑ = m∑ Qpt + ∑ ∆QB + ∑ ∆QL - ∑ QC Trong đó: ∑ QF : Tổng công suất phản kháng cung cấp từ cao áp hệ thống m∑ Qpt: Tổng phụ tải phản kháng cực đại mạng điện có xét đến hệ số đồng thời ∑ ∆QB: Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp khoảng (8÷12%)∑Spt ∑ ∆QL: Tổng tổn thất công suất kháng cảm kháng đường dây ∑ QC : Tổng tổn thất công suất kháng điện dung đường dây Ta có giá trị sau:  ∑ Qpt = Qpt1 + Qpt2 + Qpt3 + Qpt4+Qpt5 + Qpt6 = Ppt1 tgφpt1 + Ppt2 tgφpt2 + Ppt3 tgφpt3 + Ppt4 tgφpt4 + Ppt5 tgφpt5 + Ppt6 tgφpt6 + Ppt7 tgφpt7 = 10.tg(cos-10,7) + 33.tg(cos-10,86) + 22.tg(cos-10,78) + 15.tg(cos-10,75) + 25.tg(cos-10,8) + 14.tg(cos-10,81) + 16.tg(cos-10,82) =10,202+19,58+17,65+13,228+18,75+10,135 + 11,168=100,722(MVAr)  ∑Spt=Ppt1/cosφpt1+Ppt2/cosφpt2+Ppt3/cosφpt3+Ppt4/cosφpt4+Ppt5/cosφpt5+ Ppt6/cosφpt6 + Ppt7/cosφpt7 = 10/0,7+33/0,86+22/0,78+15/0,75+25/0,8+14/0,81+ 16/0,82 = 14,286+38,372+28,205+20+31,25+17,284+ 19,512=168,91(MVAr )  Chọn ∑ ∆QB = 10 %.∑ Spt = 10 %.168,91= 16,891 (MVAr)  ∑ QF = ∑ PF.tgφF = 124,74 tg(cos-10,84) = 124,74 0,646= 80,58 (MVAr) Vậy: ∑ QF + Qbu ∑ = m.∑ Qpt + ∑ ∆QB + ∑ ∆QL - ∑ QC = 0,84 x 100, 722 + 16,891 = 101,497(MVAr)  Qbu ∑ = 101,497-80,58= 20,9 (MVAr) Do Qbu ∑>0, nên hệ thống cần đặt thêm thiết bị bù để cân C.Suất kháng SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG 1.4 TÍNH TỐN BÙ SƠ BỘ CỒNG SUẤT KHÁNG bảng1 : bảng số liệu phụ tải trước bù: STT P (MW) Q (MVAr) Cosφ 10 10,202 0,70 33 19,58 0,86 22 17,659 0,78 15 13,228 0,75 25 18,75 0,80 14 10,135 0,81 16 11,168 0,82  Tính tốn bù sơ công suất kháng theo nguyên tắc: bù ưu tiên cho phụ tải xa, cosφ thấp ta bù sơ cho tải sau:  Qbui = Pi( tgφ - tg φ' ) ∑Qbui = Qbu ∑ = 20,9 (MVAr) Phụ tải Qbui(MVAR) 4,3 0,0 4,6 4,4 4,0 2,0 1,6 Si’= Pi2 +( Qi-Qbi)2 ; Cosφ' = Pi/Si’ bảng2 : bảng số liệu phụ tải sau bù sơ công suất phản kháng : STT Pi Qi Cosφ Qbu i Qi-Qbu i Si' Cosφ' 10 10,202 0,70 4,3 5.902 11,61 0,86 33 19,58 0,86 0,0 19,58 38,37 0,86 22 17,659 0,78 4,6 13,059 25,584 0,86 15 13,228 0,75 4,4 8,828 17,456 0,86 25 18,75 0,80 4,0 14,75 29,027 0,86 14 10,135 0,81 2,0 8,135 16,19 0,86 16 11,168 0,82 1,6 9,568 18,64 0,86 Số liệu phụ tải sau bù sơ dùng phần so sánh phương SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG pháp chọn dây chọn công suất máy biến áp Nếu sau tính xác lại phân bố thiết bị bù mà phụ tải không bù lại bù sơ ban đầu phải kiểm tra lại tiết diện dây cơng suất máy biến áp chọn SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG CHƯƠNG ĐỀ RA PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY MẠNG ĐIỆN CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THỎA MÃN KỸ THUẬT Chọn sơ đồ nối dây cho mạng điện vấn đề cần giải mặt kỹ thuật, lựa chọn điện áp tải điện cho phù hợp với phụ tải tính liên tục , sau tính tốn phương án dự kiến chọn phương án đạt mặt kỹ thuật, làm sở so sánh tiếp mặt kinh tế, đề phương án tối ưu 2.1 LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN: Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, ta vẽ sơ số đường dây hình tia nối từ nguồn điện đến phụ tải xa, phụ tải có cơng suất lớn Cấp điện áp tải điện phụ thuộc vào công suất khoảng cách truyền tải Ta dựa vào số công thức sau để lựa chọn cấp điện áp tải điện  Công thức Still: U  4.34 l  0.016 P Với: P- công suất truyền tải(kW) l- khoảng cách truyền tải.) (1)  Hoặc công thức U  4.34 P (0.1  0.015 l ) ( 2) U  S  0.5  l ( ) với S(MVA), l(km)  Theo cẩm nang kỹ thuật thụy điển U  17 l  0.001P 16 ( 4) với P(kW), l(km) ÀP dụng công thức (1) chọn phụ tải điểm có cơng suất lớn để tính tốn: bảng 3: cơng suất khỏang cách truyền tải Phụ tải Công suất 10 33 22 15 25 14 16 Khoảng cách từ nguồn tới tải (km) 100 94,87 72,8 40 84.85 82,46 100,5 Từ Công thức Still, dựa vào bảng số liệu ta có kết quả: U  4.34 94,87  0.016 * 33*10 =108,31 Kv Chọn cấp điện áp: Uđm =110 (kV) SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG 2.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY TRONG MẠNG ĐIỆN: Sơ đồ nối dây mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố: Số lượng phụ tải, vị trí phụ tải, mức độ liên tục cung cấp điện, công tác vạch tuyến, phát triển mạng điện Các phương án chia làm nhiều vùng địa hình, phụ tải yêu cầu cung cấp điện liên tục ta có phương án dây lộ kép phương án mạch vịng kín hình 1: dự kiến Phương án dây mạng điện (a) phương án 1; (b) phương án 2;(c) phương án ; (d) phương án a* Phương án 1: N SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG b* Phương án 2: N c* Phương án : N SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG 53 m 3m 6m 111 m Vậy hệ thống nối đất thỏa mãn thiết kế = hết= SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang 140 Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG MỤC LỤC Trang Chương 1: Cân công suất hệ thống điện Xác định dung lượng bù công suất phản kháng Chương : Đề phương án nối dây mạng điện,…… Chọn phương án thỏa mãn kỹ thuật Chương 3: So sánh kinh tế, chọn phương án hợp lý… 58 Chương 4: Xác định dung lượng bù kinh tế giảm tổn hao điện … 67 Chương 5: Tính tốn cân cơng suất mạng điện…… 72 Chương 6: Tính tốn tình trạng làm việc mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu cố…………… …………… 76 Chương 7: Các tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện thiết kế… 108 Chương 8: Tính chọn cơng suất máy biến áp nguồn, tính tốn nối đất, chống sét cho trạm biến áp nguồn…………………… 113 BẢN VẼ : 1/ Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp nguồn 2/ Sơ đồ mặt mặt cắt trạm biến áp nguồn 3/ Sơ đồ bố trí cột thu sét nối đất SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Tên bảng biểu trang - Bảng1: Số liệu phụ tải trước bù - Bảng 2: Số liệu phụ tải sau bù công suất phản kháng - Bảng 3: Công suất khoảng cách truyền tải - Bảng 4: Chọn J kt - Bảng 5: Khoảng cách đường dây từ nguồn đến phụ tải phương án - Bảng 6: Thơng số dịng điện cho phép lúc cố phương án 10 - Bảng 7: Khoảng cách đường dây từ nguồn đến phụ tải phương án 11 - Bảng 8: Thơng số dịng điện cho phép lúc cố phương án 12 - Bảng 9: Khoảng cách đường dây từ nguồn đến phụ tải phương án 13 14 - Bảng 10: Thơng số dịng điện cho phép lúc cố phương án - Bảng 11: Khoảng cách đường dây từ nguồn đến phụ tải phương án 15 - Bảng 12: Thông số dòng điện cho phép lúc cố phương án 18 - Bảng 13: Tổng đường dây chọn phương án 21 - Bảng 14: Thơng số đường dây (cơ sở tính sơ tổn thất điện áp, tổn thất công suất phương án 30 - Bảng 15: Thông số đường dây (cơ sở tính sơ tổn thất điện áp, tổn thất công suất phương án 38 - Bảng 16: Thơng số đường dây (cơ sở tính sơ tổn thất điện áp, tổn thất công suất phương án 42 - Bảng 17: Thông số đường dây (cơ sở tính sơ tổn thất điện áp, 47 tổn thất công suất phương án - Bảng 18: Chi phí đầu tư phương án 59 - Bảng 19: Chi phí đầu tư phương án 60 - Bảng 20: Chi phí đầu tư phương án 61 - Bảng 21: Chi phí đầu tư phương án 62 - Bảng 22: Tổng hợp tiêu kinh tế phương án 63 - Bảng 23: Tính tổng trở tổn thất sắt máy biến áp trạm 66 - Bảng 24: Tổng hợp bù kinh tế đường dây máy biến áp 71 76 - Bảng 25: Tổng kết phụ tải sau bù - Bảng 26: Tổng kết kết qủa tính tốn lúc phụ tải cực đại 86 - Bảng 27: Tổng kết phụ tải đường dây máy biến áp 88 - Bảng 28: Tổng kết kết qủa tính tốn lúc phụ tải cực tiểu 97 SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG - Bảng 29: Các giá trị điện trở, điện kháng, điện dung toàn đường dây - Bảng 30: Tổng kết kết qủa tính tốn lúc phụ tải cố - Bảng 31: Số liệu vốn đầu tư đường dây kim loại màu - Bảng 32: Số liệu vốn đầu tư xây dựng trạm - Bảng 33: Các tiêu kinh tế kỹ thuật - Bảng 34: Thông số phụ tải - Bảng 35: Chọn máy biến áp nguồn phương án (a); (b); (c) - Bảng 36: Tổng hợp phạm vi bảo vệ chống sét - Bảng 37: Tổng kết thiết bị trạm biến áp nguồn = hết = SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM 99 107 110 111 112 114 119 128 129 Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Tên hình vẽ trang - Hình 1: Dự kiến phương án dây mạng điện.1(a); (b);3(c);4(d) - Hình 2: Dây dẫn kiểm tra cố phương án 1(a); (b);3(c);4(d) - Hình 3: Cột trụ đường dây cấp điện áp 110 KV lộ đơn (a); lộ kép (b) 20 - Hình 4: Các mạch đường dây để tính sơ tổn thất điện áp, tổn thất công suất Các phương án: 1; 2; 3;4 30 - Hình 5: Mạch đường dây để tính tình trạng làm việc lúc phụ tải cực đại 77 - Hình 6: Mạch đường dây để tính tình trạng làm việc lúc phụ tải cực tiểu 88 - Hình 7: Mạch đường dây để tính tình trạng làm việc lúc phụ tải cố 100 - Hình 8: Các phương án lựa chọn máy biến áp nguồn,1(a); (b);3(c);4(d) 116 - Hình 9: Phạm vi bảo vệ chống sét đánh cột 121 - Hình 10: Phạm vi bảo vệ chống sét đánh hai cột 122 - Hình 11: Phạm vi bảo vệ chống sét đánh hai cột không 123 123 - Hình 12: Phạm vi bảo vệ chống sét đánh nhiều cột - Hình 13: Phạm vi bảo vệ chống sét đánh 01 dây thu sét 124 - Hình 14: Phạm vi bảo vệ chống sét đánh 02 dây thu sét 124 - Hình 15: Cách bố trí cọc nối đất cho cột thu sét 136 - Hình 16: Sơ đồ bố trí cọc nối đất cho trạm biến áp nguồn 140 = hết = SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Luận văn tốt nghiệp Th.S.Phạm Nhất Phương ĐỀ TÀI DỮ LIỆU BAN ĐẦU THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI VÀ TRẠM BIẾN ÁP NGUỒN Nguồn -Đủ cung cấp cho phụ tải với cosφ= 0,84-điện áp hạ :15,75 KV-điện áp cao áp: 1,04 Uđm lúc phụ tải cực đại0,95 Uđm lúc phụ tải cực tiểu 1,1 Uđm lúc cố - Phụ tải Pmax(MW) 10 33 22 15 25 14 16 cosφ 0,7 0,86 0,78 0,75 0,8 0,81 0,82 Pmin(%Pmax) 80 90 60 65 70 75 70 Tmax (h) 7600 6000 6800 7500 7000 4900 5900 Yêu cầu cung cấp điện LT LT LT LT Độ lệch điện áp cho phép 5% 5% 5% 5% LT 5% 5% 5% Trang Trang SƠ ĐỒ NGUỒN VÀ PHỤ TẢI MẠNG TRUYỀN TẢI DỮ LIỆU BAN ĐẦU 10X10 km  Giá tiền : 0,05 USD/ kwh  Giá tiền thiết bị bù :5 USD/ kVAr Giá tiền MBA : 8USD/ kVA   Trang NHIỆM VỤ Trang TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN - Cân sơ công suất mạng điện Xác định dung lượng bù công suất phản kháng - Đề phương án nối dây mạng điện Chọn phương án thỏa mãn kỹ thuật - So sánh kinh tế Chọn phương án hợp lý  - Xác định dung lượng bù kinh tế giảm tổn thất điện - Tính tốn cân cơng suất mạng điện  - Tính tốn tình trạng làm việc mạng điện lúc phụ tải cực đại,cực tiểu cố - Các tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế - Tính chọn cơng suất máy biến áp nguồn, tính tốn nối đất , chống sét cho trạm biến áp nguồn - Các vẽ cần thiết       Trang Sinh Viên : Nguyễn Bá Kiểm N  Hiện nước ta sử dụng cấp điện  áp sau: + cấp cao áp: 500KV,220KV,100KV  dùng cho mục đích truyền tải điện + Cấp Trung áp : 22 KV dùng để phân  phối điện đến hộ tiêu thụ nhiên tồn tại.cấp 15 KV Cấp hạ áp : 380/200 V dùng phổ  biến công nghiệp gia dụng Trang Luận văn tốt nghiệp Th.S.Phạm Nhất Phương Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Chương 1: Cân công suất  hệ thống điện, xác định dung lượng bù công suất phản kháng: - Mục đích:  1/ Cân cơng suất tác dụng:để  giữ ổn định tần số hệ thống 2/ Cân công suất phản kháng để  giữ ổn định điện áp hệ thống Chương 2: đầ phương án nối dây  mạng điện, chọn phương án thỏa mãn kỹ thuật: - Mục đích:Để xác định cơng tác vạch  tuyến, làm sở tính tốn vốn dầu tư dây dẫn ,và tổn thất điện hợp lý, luận văn vạch phương án, Trang Trang Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Chương 3: So sánh kinh tế, chọn phương án hợp lý: -Mục đích: tính tốn lựa chọn phương án có phí tổn hàng năm thấp đồng thời bảo đảm tối uu tính kỹ thuật ổn định cung cấp điện Chương 4:Xác định dung lượng bù  kinh tế giảm tổn hao điện năng: - Mục đích:bù kinh tế giải pháp  giảm tổn thất điện năng, nâng cao hệ số cos đường dây Trang Trang 10 Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Chương 5:tính cân cơng suất  mạng điện: _Mục đích:Cân cơng suất phản  kháng mạng điện Nếu nguồn khơng phát đủ cơng suất phản kháng phải bù thêm công suất phản kháng phụ tải phải có phân bố hợp lý thiết bị bù Chương 6: tính tốn tình trạng làm việc mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu cố -Muc đích: Xác định điện áp lệch pha  nút, tổn thất công suất tác dụng phản kháng nguồn tính từ góp cao áp nguồn Đây kết qủa tốn phân bố cơng suất chế độ xác lập mạng điện Trang 11 Sinh Viên : Nguyễn Bá Kiểm  Trang 12 Luận văn tốt nghiệp Th.S.Phạm Nhất Phương Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Chương 7: Các tiêu kinh tế kỹ  thuật mạng điện thiết kế _ Mục đích : Xác định dự tốn  cơng trình, tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu tính giá thành tải điện Chương 8: Tính chọn cơng suất máy biến  áp nguồn, tính tốn nối đất, chống sét cho trạm biến áp nguồn - Mục đích chọn cơng suất MBA:Lựa chọn  sơ đồ cấu trúc hợp lý nhằm đảm bảo máy biến áp đủ công suất cung cấp điện ổn định, vốn đầu tư hợp lý ,có khả phát triển tương lai gần Trang 13 Trang 14 Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Giới thiệu tổng quan luận văn thiết kế mạng điện truyền tải va trạm biến áp nguồn Chương (tt):  _Mục đích việc nối đất: Tác dụng  việc nối đất để tản vào đất dòng điện cố giữ cho điện phần tử nối đất thấp Theo chức nó.Theo chức nối đất hệ thơng điện chia làm ba loại (nối đất “làm việc,an toàn,chống sét” ) Chương (tt):  - Mục đích việc chống sét cho trạm:  Ngăn ngừa sét đánh trực tiếp vào thiết bị phận mang điện trạm, ngăn ngừa gây qúa điện áp làm ngắn mạch pha, hư hỏng thiết bị gây gián đoạn cung cấp điện Trang 15 SỐ LIỆU PHỤ TẢI SAU KHI BÙ SƠ BỘ STT Pi Qi 10 33 Cos φ Qbi Qi-Qbi Si’ Cos φ’ 10,202 0,70 4,3 5,902 11,61 0,86 19,58 0,0 19,58 38,37 0,86 0,86 22 17,65 0,78 4,6 13,05 25,584 0,86 15 13,228 0,75 4,4 8,828 17,456 0,86 25 18,75 0,80 4,0 14,75 29,027 0,86 14 10,135 0,81 2,0 8,135 16,19 0,86 16 11,168 0,82 1,6 9,568 18,64 0,86 Trang 17 Sinh Viên : Nguyễn Bá Kiểm Trang 16 CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN TỪ HỆ THỐNG VỀ TRẠM Dùng công thức thực nghiệm để chọn điện áp phù hợp : Công thức Wrikerl :  U 3 S  1.l   Công thức Still :  U  4,34 l 16.P  Theo cẩm nang kỹ thuật Thụy Điển U  17  l  P 16 => Chọn điện áp 110 KV cho đường dây tuyền tải điện đến trạm biến áp  Trang 18 Luận văn tốt nghiệp Th.S.Phạm Nhất Phương 2.2 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY Phương án Phương án Trang 20 Trang 19 Phương án 3: Phương án Trang 21 2.3 CHỌN THÔNG SỐ CÁC ĐƯỜNG DÂY Phương án Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 2 2 95 70 Mã dây AC 70 120 150 70 185 Dài (km) 100 94,87 72,8 40 84,85 82,46 100,5 ro (/km) 0,23 0,135 0,21 0,23 0,17 Xo(/km) 0,208 0,197 0,411 0,208 0,404 0,203 0,208 Bo .km 5,552 5,186 2,87 5,552 3,67 15,29 9,2 0,165 0,23 5,69 R() 23 12,8 20,8 18,69 29,92 8,32 3,426 16,74 20,9 492 311,4 469,2 557,9 202,4 222 14,42 13,6 5,552 X () Y(1/ ) 10-6 552 CHI PHÍ ĐẦU TƯ CÁC PHƯƠNG ÁN phương án có phí tổn hàng năm “Z” thấp “được chọn” Số lộ (10-6)l/ Trang 22 23,115 Trang 23 Sinh Viên : Nguyễn Bá Kiểm Chỉ tiêu Đơn vị Vốn đầu tư x 103 USD toàn đường dây PA PA PA PA 14340,35 12866,83 12832,15 12303,74 Tổn thất điện MWh 23157 65905 28697,3 34876,63 ∆U% lớn % 6,05 6,05 5,93 7,27 Kim loại màu sử dụng Tấn 1198,87 1807,18 1256,9 1141,252 Phí tổn tính toán Z USD 3.524.008 5.418.282 3.552.173 3.773.948 Trang 24 Luận văn tốt nghiệp Th.S.Phạm Nhất Phương TÍNH TỐN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN PHỤ TẢI P(MW) Q(MVAr) Cos φ trước bù Q bù (MVAr) Q-Qbù (MVAr) Tính tổng cơng suất yêu cầu cần phát lên cao áp: Tính tốn Có Syc∑ = S1 + S2 + S3 + S4 + S5 +  S6+ S7 = (MVA ) = (10,356 + j4,366) + (34,53 + j8,44) + (22,843 + j8,382) +  (15,42 + j9,69) + (25,996 + j8,06) + (14,456 +j7,05)+ (16,772 + j5,065)  = 140,373 + j51,053  Vì nguồn đủ cung cấp công suất tác dụng yêu cầu nên  công suất tác dụng nguồn: PF = Pyc∑ = 140,373 MW Ta có cosφ F = 0,84 => QF = PF × tgφF = 140,373 × 0.646 =  90,67 MVAr Do QF = 90,67 > Qyc∑ = 51,05  nên ta không cần phải đặt thêm lượng bù cưỡng  Cos φ sau bù 10 10,2 0,7 6,8 3,4 0,95 33 19,58 0,86 13,4 6,17 0,98 22 17,66 0,78 12,55 5,11 0,97 15 13,23 0,75 5,0 8,2 0,88 25 18,75 0,8 13,3 5,45 0,97 14 10,135 0,81 4,47 5,66 0,93 16 11,168 0,82 7,77 3,39 0,98 Trang 25 Trang 26 6.TÍNH TỐN CÁC TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN Bảng kết điện áp lúc phụ tải cực đại 6.1 lúc cực đại *Đường dây: Tổng ∑∆PL = 3,868 MW  ∑∆QL = 4,385 MVAr ∑∆QC = 33,954 MVAr  Phụ tải *tổn thất công suất trạm biến áp Tổng ∑∆PFe = 1,21 ∑∆QFe = 1,889 ∑∆PCu = 0,177 ∑∆QCu = 9,095  *kết công suất phát từ cao áp nguồn lên đường dây có nối với nguồn: Tổng cơng suất tác dụng đầu đường dây Ps=140,218  công suất phản kháng đầu đường dây Qs=28,225  Điện áp phía cao áp kV Điện áp phía hạ áp qui phía cao áp kV Điện áp phía % độ lệch hạ áp điện áp phía thứ cấp kV   110 105,12 15,69 110 107,03 15,97 1,39 110 102,18 15,25 -3,17 110 104,4 15,58 -1 110 100,7 15,03 -4.57 110 105,04 15,67 -0,5 110 105 15,67 -0,5 Trang 27 6.2 lúc cực tiểu Trang 28 Bảng kết điện áp lúc phụ tải cực tiểu *Đường dây :Tổng: ∑∆PL = 2,197MW  ∑∆QL = 2,549 MVAr ∑∆QC = 33,95 MVAr  *tổn thất công suất trạm biến áp: Tổng:  ∑∆PFe = 1,21 ∑∆QFe = 1,889 ∑∆PCu = 0,055 ∑∆QCu = 4,91  *kết công suất phát từ cao áp  nguồn lên đường dây có nối với nguồn: Tổng công suất tác dụng đầu đường dây  Ps=103,268 công suất phản kháng đầu đường dây Qs=2,49  Trang 29 Sinh Viên : Nguyễn Bá Kiểm -0,38 Phụ tải Điện áp phía Điện áp phía hạ Điện áp cao áp áp qui phía cao phía hạ áp áp kV kV kV % độ lệch điện áp phía thứ cấp 110 106,47 14,5 -7,9 110 103,95 14,14 -10,2 110 105,8 14,39 -8,63 110 106,5 14,5 -7,9 110 105,67 14,37 -8,7 110 106,4 14,47 -8,1 110 106,57 14,5 -7,9 Trang 30 Luận văn tốt nghiệp Th.S.Phạm Nhất Phương 6.2 lúc cố Bảng kết điện áp lúc phụ tải cực tiểu *Đường dây:Tổng: ∑∆PL = 5,386 MW ∑∆QL = 6,667 MVAr ∑∆QC = 13,396 MVAr Phụ tải   *Tổn thất công suất trạm biến áp: Tổng:  ∑∆PFe = 0,375 ∑∆QFe = 0,707 ∑∆PCu = 0,127 ∑∆QCu = 18,492  *Kết công suất phát từ cao áp  nguồn lên đường dây có nối với nguồn: Tổng cơng suất tác dụng đầu đường dây  Ps=93.973 công suất phản kháng đầu đường dây Qs=38,648  Điện áp phía Điện áp phía hạ Điện áp cao áp áp qui phía cao phía hạ áp áp kV kV kV % độ lệch điện áp phía thứ cấp 110 98,6 15,5 -1,58 110 102,8 16,2 2,8 110 94,33 14,85 -5,67 110 100 15,75 110 105,8 16,66 5,8 Trang 31 Trang 32 7/ tiêu kinh tế kỹ thuật Tiếp theo Thứ tự Các tiêu Đơn vị Trị số Thứ tự Các tiêu Đơn vị Trị số Độ lệch điện áp lớn % 3.47 Vốn đầu tư đường dây 103$ 14340,35 1888 Độ lệch điện áp lớn lúc cố % 0.63 Vốn đầu tư trạm biến áp 103$ Tổng phụ tải Max MW 135 Tổng độ dài đường dây Km 577,48 Tổng công suất trạm biến áp MVA 236 10 Điện tải hàng năm ∆ AFe MWh 10599,6 Tổng công suất kháng đường dây MVar sinh 33,95 11 Tổng tổn thất công suất ∆PΣ MW 5,13 Tổng dung lượng bù 63,29 12 Tổng tổn thất công suất ∆PΣ % % 3,8 MVar Trang 33 Trang 34 CÁC PHƯONG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM Tiếp theo STT Các tiêu Đơn vị Trị số 13 Tổng tổn thất điện ∆AΣ MWh 32886,6 14 Tổng tổn thất điện ∆AΣ % % 3,37 15 Giá thành xây dựng mạng điện cho MW phụ tải 103$/M W 120,210 16 Phí tổn kim loại màu Tấn 1198,87 17 Giá thành tải điện( β ) $/KWh 50,9 18 Phí tổn vận hành hàng năm 103$ 44864,2 Phương án 1: Sử dụng hai máy biến áp ba pha cuộn dây Sđm = 125 MVA tải công suất từ điện áp thấp sang cao  N 15,75 KV 110KV Trang 35 Sinh Viên : Nguyễn Bá Kiểm Trang 36 Luận văn tốt nghiệp Th.S.Phạm Nhất Phương CÁC PHƯONG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CÁC PHƯONG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM Phương án 2: Sử dụng 01 máy biến áp ba pha Hai cuộn dây Sđm = 160 MVA Phương án 3: Dùng máy biến áp Sđm=125  MVA, ba pha cuộn dây tải cơng suất từ điện áp thấp sang cao.thanh góp phân đọan  N N 15,75 KV 15,75 KV 110 KV 110 KV 110KV Trang 37 TÍNH TỐN KINH TẾ – KỸ THUẬT VÀ QUYẾT ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CÁC PHƯONG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM Phương án 4: Dùng bốn máy biến áp hai cuộn dây tải công suất từ điện áp thấp sang cao  N 15,75 KV 110KV Trang 38 110 KV - Dựa vốn đầu tư  - Phí tổn vận hành hàng năm  - Tính kỹ thuật: phụ thuộc vào quan điểm, kinh  nghiệm, thời điểm thực tế nước Tổng kết chi phí tính tóan MBA Của phương án gia 8x103$/MVA Phương án 1=2 MBA: 1000 X103 $ / MVA  Phương án 2=1 MBA: 1280 X103 $ / MVA  Phương án 3=2 MBA: 1000 X103 $ / MVA  Kết luận: chọn phương án có ưu điểm kỹ thuật cao đảm bảo cung cấp điện tốt Trang 39 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ   Trang 40 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TRẠM SƠ ĐỒNỐ I ĐI Ệ N CHÍNH TRA ÏM BI Ế N Á P 15.75/110K V 15,75 kV PH? T? I G ? N TR? M 8AJ2 DC-24 110 kV x pt AJ20 RE 110-23 RE 110-23 PH? 110 PH? 110 A As V arh Wh Var W cos cos 8AJ20 W Var Wh Varh As A A As V arh Wh V ar W cos cos 8AJ20 8AJ2 DC-24 DC-24 T G 15,75 kV W Var Wh Varh As A 8AJ20 MẶ T CẮ T MẠCH ĐƯỜ N G DÂ Y - BU VÀCHỐ N G SEÙ T (A - A) D C-24 D C-24 DC-24 A D C-24 As V arh Wh V ar cos W cos W V ar Wh V arh As As A A V arh P H? 110 Wh V ar W cos cos DC-24 D C-24 V ar Wh V arh As A RE 110-23 RE 110-23 D C -24 W PH? 110 PH? 110 RE 110-23 T G 110 kV RE 110-23 RE 110-23 DC-24 A GM HV20F GM HV20 F RE 110-23 RE 110-23 RE 110-23 RE 110-23 RE 110-23 A RE 110-23 PH? 110 PH? 110 PH? 110 BU B B C C D D MẶ T CẮ T MẠC H MÁ Y CẮ T LIÊ N LẠC - BU VÀCHỐ NG SÉ T (B - B) BI GMHV 20F A As V arh Wh V ar W cos A As V arh Wh V ar W cos A As V arh Wh Var W cos DC-24 V Vs f V Vs f V Vs f RE 110-23 C.S.VA N M BA 125 M V A 110/15,75 kV M BA 125 M V A 110/15,75 kV MẶ T CẮ T MẠC H MÁ Y BIẾ N Á P (C - C) GHI CHÚ : A - ampere keá V - volt keá W - cô ng suấ t tá c dụng Var - cô ng suấ t phả n ng W h - cô ng tơ tá c dụng V arh - cô ng tơ phả n ng f - tầ n sốlướ i cos - độlệ ch pha MẶ T CẮ T MẠCH ĐƯỜ N G DAÂ Y (D - D) Trang 41 Sinh Viên : Nguyễn Bá Kiểm Trang 42 Luận văn tốt nghiệp Th.S.Phạm Nhất Phương SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỘT THU SÉT KHU V? C III KHU V? C II HẾT KHU V? C I KHU V? C VII KHU V? C V KHU V? C IV KHU V? C VIII KHU V? C VI KHU V? C XI r x= met 10 Trang 43 Sinh Viên : Nguyễn Bá Kiểm Trang 44 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Quyền Huy Ánh, 2006, giáo trình thiết kế hệ thống điện , đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh TS Hồ Văn Nhật Chương, 2003, tập kỹ thuật cao áp, Đại học quốc gia TP.HCM Hồ Văn Hiến, 2005, hướng dẩn đồ án thiết kế mạng điện, Đại học quốc gia TP.HCM Hồ Văn Hiến, 2005, hệ thống điện truyền tải phân phối , Đại học quốc gia TP.HCM Huỳnh Nhơn, 2002, thiết kế nhà máy điện & trạm biến áp, Đại học quốc gia TP.HCM TS Nguyễn Hoàng Việt, 2005, giáo trình kỹ thuật điện cao áp (tập 2) Quá điện áp hệ thống điện, Đại học quốc gia TP.HCM TS Nguyễn Hoàng Việt, Hồ Văn Hiến, Phan Thị Thanh Bình, 2003, thiết kế hệ thống điện, Đại học quốc gia TP.HCM Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê, Cung cấp điện, NXB Khoa học kỹ thuật = hết = SVTH: NGUYỄN BÁ KIỂM Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.S PHẠM NHẤT PHƯƠNG LỜI NÓI ĐẦU Trong thực tế sống người ngày dựa vào nguồn lượng điện lớn , ngành cơng nghiệp điện đóng vai trị quan trọng to lớn sản xuất đại tiên tiến Ngành điện có mặt tất lĩnh vực, từ sinh hoạt đời sống sản xuất hàng hóa Vì muốn phát triển kinh tế đất nước, trước tiên phải đầu tư phát triển hệ thống điện quốc gia, sở hạ tầng cho tất ngành công nghiệp Một hệ thống điện bao gồm : Nhà máy điện, trạm biến áp, đướng dây tải điện , mạng điện phân phối phụ tải điện Trong mạng điện phận quan trọng ảnh hưởng định đến phân phối điện hệ thống , nhằm đáp ứng nhu cầu điện cho ngành công nghiệp khác Trong luận văn tốt nghiệp này, triển khai nhiệm vụ thiết kế mạng điện truyền tải 110/15,75 (KV) thiết kế trạm biến áp 110/15,75 (KV), với điện áp nguồn 15,75 KV Luận văn bao gồm 08 chương , 07 chương đầu thiết kế mạng điện 110/15,75 (KV), bước từ phân tích nguồn phụ tải , chọn phương án , tính tốn tình trạng làm việc mạng điện, tổng kết tiêu kinh tế kỹ thuật, chương phần thiết kế trạm biến áp nguồn , chống sét nối đất cho trạm Do khả kinh nghiệm có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong qúy Thày Cơ góp ý dẫn để luận văn em hoàn thiện Em Chân thành kính ơn qúy Thầy Cơ Sinh viên Nguyễn Bá Kiểm SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM ... đầu tư phát triển hệ thống điện quốc gia, sở hạ tầng cho tất ngành công nghiệp Một hệ thống điện bao gồm : Nhà máy điện, trạm biến áp, đướng dây tải điện , mạng điện phân phối phụ tải điện Trong... truyền tải 110/15,75 (KV) thiết kế trạm biến áp 110/15,75 (KV), với điện áp nguồn 15,75 KV Luận văn bao gồm 08 chương , 07 chương đầu thiết kế mạng điện 110/15,75 (KV), bước từ phân tích nguồn phụ... chọn công suất máy biến áp Nếu sau tính xác lại phân bố thiết bị bù mà phụ tải không bù lại bù sơ ban đầu phải kiểm tra lại tiết diện dây công suất máy biến áp chọn SVTH:NGUYỄN BÁ KIỂM Trang Luận