Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 169 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
169
Dung lượng
6,28 MB
Nội dung
LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, ngành điện đất nước phát triển mạnh, hệ thống mạng điện xây dụng ngày rộng lớn, khắp miền… mang lại lợi ích cho đời sống cộng động sản xuất Để làm điều này, người thiết kế phải có kiến thức rộng, nghiên cứu giải vấn đề sở đắn kinh tế kỹ thuật hầu mang lại hiệu cho kinh tế quốc phịng Cơng việc cần có thời gian khối lượng tính tốn lớn, gây khó khăn cho người thiết kế, chúng phụ thuộc vào khả tập hợp thơng số giải tốn cho xác địi hỏi tốn nhiều thời gian, điều trăn trở Ngày với đời công nghệ máy tính kết hợp với phần mềm hổ trợ tính tốn môi trường Matlab giúp cho người thiết kế nói chung sinh viên nói riêng giải tốn khó nhanh chóng, thuận lợi, xác phương pháp tính trước tay Vấn đề cịn lại trình độ, chủ quan người nhập số liệu vào máy tính Cụ thể phần luận văn tốt nghiệp tơi có chương Trong tơi ứng dụng tính tốn phân bố cơng suất môi trường Matlab Chương ba để nhập số liệu chạy chương trình tốn cho kết dịng phân bố công suất mạng điện mà thiết kế Dựa vào dịng cơng suất chọn tiết diện dây, tính tốn thơng số đường dây , khảo sát vận hành đường dây Đồng thời ta biết điện áp nút phụ tải để có hướng điểu chỉnh đầu phân áp hay bù tĩnh bù động Đồng thời với phần mền cho tơi biết kết tính tốn nhanh chóng, cách mã hóa số nút, nhánh theo sơ đồ mạng thiết kế Bằng cách xây dựng thêm ma trận Zbus file bukinhte.m, người thiết kế tiết kiệm số lượng tính toán lớn phải lấy đạo hàm riêng, mạng điện lớn nhiều nút Việc tính tốn phân bố cơng suất chương có hiệu sử dụng phần mềm lập trình, tính tốn xác hơn, nhanh - khơng phải tính tay theo chiều tính thuận tính nghịch Để hoàn thành tập luận văn tốt nghiệp này, kiến thức mà tơi học từ sách vở, mà cịn quan tâm dạy bảo nhiệt tình Q Thầy Cô Trường ĐH Tôn Đức Thắng-Tp HCM Đồng thời số có góp phần khơng nhỏ q thầy Khoa Điện – Điện tử, thời gian thực tập Luận văn tốt nghiệp có đóng góp to lớn Thầy-TS.Trần Văn Thành tận tình hướng dẫn em hồn thành tập luận văn Trong thực luận văn cịn nhiều điều thiếu sót mong đóng góp, bảo Q Thầy Cơ đọc, phản biện góp ý Sau cùng, cho phép tơi gửi lời cảm ơn chân thành đến Quí Thầy Cô Trường ĐH Tôn Đức Thắng Tp.HCM ngày 21 tháng 06 năm 2009 Người viết Phạm Mỹ Phượng em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS TRẦN VĂN THÀNH với đề tài thiết kế hệ thống điện truyền tải đa nguồn nhiều cấp điện áp KICH BAN T TH HU UY YẾ ẾT TT TR RÌÌN NH H SSH HO OW W P PO OW WE ER RP PO OIIN NT TL LU UẬ ẬN NV VĂ ĂN NT TN N I PHẦN GIỚI THIỆU Về trường (Chiếu Slide 1Bìa) Kính chào : Hội đồng giám khảo, Q thấy Chào sinh viên thân mến (cúi đầu) (Chiếu Slide 2) - Tôi tên là: Phạm Mỹ Phượng SV khoa Đ- ĐT - Hơm tơi vinh dự TRUYẾT TRÌNH BẢO VỆ LVTN -2009(Chiếu Slide 2) - Đến với buổi Bảo Vệ LVTN hôm nay, xin tham dự “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐA NGUỒN VÀ NHIỀU CẤP ĐIỆN ÁP” (CHIẾU Slide 2) - Trong BUỔI THUYẾT TRÌNH tơi có sử dụng phần mềm Powerpoint kèm hình ảnh minh hoạ kết hợp - Sau xin bắt đầu : II Giới thiệu Đề Tài: chiếu Slide 3- Chờ khoảng 30’’) Phân tích sơ đồ ( chiếu Slide 3- Chờ khoảng 30’’ 2 Số liệu nguồn– NMĐ phụ tải (chiếu Slide 4, Slide ) - Chỉ danh sơ đồ, giải thích, ghi bảng, viết chữ in - bút lông màu Đề xuất sử dụng phần mềm tính tốn: (chiếu Slide 6) - Lý (Slide ) - Tính vượt trội (Slide ) Lựu chọn phương án tối ưu (chiếu Slide 7) - Tiêu chẩn - Sơ đồ PA tối ưu khu vực Chiếu Slide 8, Chiếu Slide9, Chiếu Slide 10) - Sơ đồ PA tối ưu cho mạng điện 9Chiếu Slide 11) II QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN THAO TÁC Hội giảng cấp khoa tháng 11 năm 2008 KICH BAN B 2: (Chiếu Slide 33) B 3: (Chiếu Slide 34) Giai đoạn VI: KẾT THÚC B 1: Trao trả bút – tháo gỡ găng, ủng (Chiếu Slide 35) B 2: Vệ sinh bút – xếp gọn (Chiếu Slide 36) B 3: Báo cáo GVHD (Chiếu Slide 37) KIỂM TRA HỒN TẤT Sau tơi mời bạn làm thao tác mẫu cho bạn quan sát ghi nhớ (Chiếu Slide từ 24 đến 37) - Hướng dẫn học viên làm theo bước (Thao tác thực tế trạm biến áp trung gian 22kV trường ) - Nêu lên phương pháp kiểm tra găng tay cách điện (Chiếu Slide 39 - 42) - Nhắc nhở an toàn o Quần áo, tay cài khuy áo, mũ cài quai,… o Kiểm tra trường xung quanh khu vực làm việc trước vào III CỦNG CỐ BÀI THỰC HÀNH : Sau o - Nhắc nhở 1) đầu mút” bút 2) Khi 3) - Phân cơng cho nhóm cơng tác o Nhóm cặp thay thao tác, bạn lại viết phiếu công tác quan sát bạn làm để rút kinh nghiệm cho thân - Nhận xét sơ lỗi thường gặp o Chọn găng, ủng cách điện không phù hợp với cấp điện áp mạng điện kiểm tra IV LỜI KẾT Tôi “Chân thành cảm ơn quan tâm lắng nghe Ban giám khảo, bạn sinhviên tham dự buổi thyuết trình hơm nay” (Chiếu Slide 11) Hội giảng cấp khoa tháng 11 năm 2008 MUÏC LUÏC trang Lời nói đầu Chƣơng PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ VÀ CÁC SỐ LIỆU YÊU CẦU THIẾT KẾ Phân tích sơ đồ số liệu yêu cầu thiết kế - Phân tích nguồn cung cấp phụ tải - Phân tích sơ đồ Cân công suất hệ thống điện 610 - Cân công suất thực công suất kháng 69 - Bù sơ kết qua bù 10 Chƣơng hai SỬ SỤNG PHẦN MỀM TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN HỔ TRỢ THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN TRUYỂN TẢI Vai trò phần mềm tính tốn thiết kế 11 - Lý sử dụng phần mềm 11 - Ứng dụng cụ thể thiết kế 12 - Đề suất sử dụng phần mềm Matlab hổ trợ tính tốn thiết kế 1316 Chƣơng ba ĐỀ XUẤT CÁC PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT Lựa chọn cấp điện áp 1752 Chọn sơ đồ nối dây mạng điện thiết kế 18 - Phân chia khu vực lựa chọn tiết diện dây - Tính tốn thơng số dây dẫn kiểm tra phát nóng (KV1) - Tổng hợp tiêu kinh tế khu vực -162- 1930 31 - Tính tốn thơng số dây dẫn kiểm tra phát nóng (KV2) - Tổng hợp tiêu kinh tế khu vực - Tính tốn thông số dây dẫn kiểm tra phát nóng (KV3) - Tổng hợp tiêu kinh tế khu vực 3240 41 4248 49 Chọn sứ cách điện 50 Chỉ tiêu công suất kháng 51 Tổn hao vầng quang 52 Chƣơng bốn LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU Lựa chọn phƣơng án tối ƣu cho khu vực - Khu vực 1: 5397 5367 Chọn điện áp tiết diện dây 54 Sử dụng phần mềm tính tốn 55 Chọn thơng số đƣờng dây chọn trụ 56 Tổn hao vầng quang tiêu cơng suất kháng 65 Tính chi phí đầu tƣ đƣờng dây 6667 - Khu vực 2: 6869 - Khu vực 3: 7097 - Sơ đồ tối ƣu 97 Chƣơng năm SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TRONG MẠNG ĐIỆN THIẾT KẾ Yêu cầu sơ đồ nối điện 98 Đề xuất sơ đồ nối điện 99 Lựa chọn số lƣợng công suất máy biến áp 100 Sơ đồ nguyên lý - sơ đồ chi tiết 103 Chƣơng sáu BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN Cơ sở bù kinh tế 104 Tính tốn bù kinh tế 111 Bảng kết bù kinh tế 112 -163- Chƣơng bảy TÍNH TỐN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CƠNG SUẤT KHÁNG VÀ TÍNH TỐN THIẾT BỊ BÙ CƢỠNG BỨC Cân công suất kháng hệ thống 113119 Chƣơng tám TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ BÙ CƢỠNG BỨC TRONG MẠNG ĐIỆN Giới thiệu chƣơng trình tính tốn chế độ mạng điện 120 có phối hợp điều chỉnh điện áp Tính tốn chế độ mạng điện lúc phụ tải cực đại Tính tốn chế độ mạng điện lúc phụ tải cực tiểu Tính tốn chế độ mạng điện lúc phụ tải sau cố 156 Chƣơng chín TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN Tính tốn tổn thất điện 157 Tính tốn giá thành tải điện 159 Lập bảng tiêu kinh tế kĩ thuật 160 KẾT LUẬN 161 Tài liệu tham khảo 165 Phụ lục 166169 -164- ẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH < CHƢƠNG > PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ VÀ CÁC SỐ LIỆU YÊU CẦU THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN I PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI Để chọn đƣợc phƣơng án tối ƣu cần tiến hành cần phân tích đặc điểm nguồn phụ tải Từ sở xác định cơng suất phát điện nguồn dự kiến sơ đồ nối điện cho đạt hiệu kinh tế – kỹ thuật cao Sơ đồ bố trí phụ tải nhà máy điện (NMĐ) hình vẽ H-1- NMĐ 10 NMĐ Đƣờng dây 220kV Nhà Máy điện Phụ tải 10 km Hình 1.1: Sơ đồ bố trí nguồn phát điện phụ tải a Nguồn cung cung cấp Trong hệ thống điện có hai loại nguồn - nguồn hệ thống điện (HTĐ) nhà máy điện (NMĐ) Cụ thể đề tài thiết kế hệ thống truyền tải điện có hai NMĐ, NMĐ thứ cơng suất lớn (2100MW) ta chọn làm nút cân cơng suất nút sở điện áp, cịn NMĐ thứ hai có cơng suất 752MW – cơng suất dự trữ, công suất tác dụng CS kháng dự trữ đƣợc nhận từ NMĐ thứ Giả thuyết NMĐ có đủ cơng suất tác dụng cung cấp cho phụ tải, khơng cần xét đến trì tần số, nhƣ tiêu chất lƣợng điện độ lệch điện áp hộ tiêu thụ so với điện áp định mức Khi chọn thiết kế phƣơng án sơ đƣợc đánh giá theo giá trị tổn thất điện áp SVTH: PHẠM MỸ PHƢỢNG -4- CHUONG ẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH b Phụ tải Để giải tổng hợp toán kinh tế- kỹ thuật kỹ thiết kế mạng điện giai đoạn đầu cần có số liệu phụ tải, việc xác định phụ tải nhằm vạch sơ đồ nối điện, lựa chọn phƣơng án, kiểm tra phần tử mạng điện nhƣ máy phát, đƣờng dây, máy biến áp… tiêu kỹ thuật Qua xác định phụ tải giúp ta nắm đƣợc vị trí yêu cầu hộ tiêu thụ điện lớn, từ dự báo nhu cầu tiêu thụ phát triển phụ tải tƣơng lai Ngồi cần có tài liệu đặc tính vùng, mật độ dân số, nhu cầu ngƣời, phát triển công – nông nghiệp, cầu đƣờng… nhƣng phần thiết kế hệ thống lƣới điện truyền tải thiếu số liệu thực tế Theo đề tài cho, ta phân tích sơ nhận thấy có tất 10 phụ tải thuộc hộ tiêu thụ điện loại (không đƣợc ngừng cung cấp điện kể cố lƣới điện), cần đảm bảo độ tin cậy chất lƣợng điện năng, thuận tiện - an tồn vận hành phát triển thêm phụ tải tƣơng lai Trong số mƣời phụ tải có hai phụ tải P1 cơng suất tiêu thụ lớn (P1 = 50MW , P3 =35MW, P7 = P9 = P10 = 30 ), ba phụ tải trung bình (P2 = P6 = P8 = 25MW, lại hai phụ tải có cơng suất nhỏ (P5 = 20MW, P4 = 15MW) , c Phân tích sơ đồ sơ đồ bố trí nguồn phụ tải hệ thống thiết kế Căn vào sơ đồ bố trí nguồn phụ tải hệ thống thiết kế nhận thấy: Các phụ tải nút phần lớn đƣợc bố tí theo khu vực với tâm nhà máy điện chúng thƣờng phân bố KHÔNG đều, nằm xung quanh khu vực hay trục nối hai nhà máy điện (NMĐ) Tất phụ tải đƣợc đáp ứng hai nhà máy điện (NMĐ) nằm hai đầu NMĐ có cơng suất lớn có vai trị cân cơng suất cho NMĐ công suất nhỏ thiếu nguồn Phụ tải nút số có cơng suất lớn nhất, nơi tiếp nhận, đồng thời phân phối cho phụ tải khác, đƣợc xem nguồn cung cấp điện cho phụ tải gần Nút số nằm trục nối hai NMĐ thành hệ thống, phù hợp yêu cầu cung cấp điện Đây tuyến trao đổi, cân lƣợng điện, kết nối với thành hệ thống điện Udm = 220kV Hệ thống giúp cho việc đảm bảo việc cung cấp điện dù có xảy cố đứt dây hay nguồn đảm bảo có điện liên tục cho phụ tải Trong sơ đồ trạm nút số đảm bảo đƣợc điện áp tốt, đồng thời đảm bảo cung cấp điện ổn định liên tục Vì trạm nút nằm nguồn (NMĐ) Phụ tải nút số nằm cách xa NMĐ (lN-4 = 70,71mét), phụ tải nút lại nằm gần khu vực NMĐ Ta chọn phụ tải có cơng suất lớn gần nguồn chính, phụ tải nhỏ nối với nguồn cung cấp phụ Theo yêu cầu phụ tải thuộc hộ tiêu thụ loại Chính ta thiết lập sơ đồ nối dây lộ kép hình tia để đảm bảo cung cấp điện liên tục đảm bảo chất lƣợng điện, hay thiết lập sơ đồ mạng kín đơn giản mạng kín phức tạp SVTH: PHẠM MỸ PHƢỢNG -5- CHUONG ẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH II CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Trong hệ thống điện cần phải có cân cơng suất tác dụng phản kháng Nhằm đánh giá khả cung cấp nguồn cho phụ tải thông qua mạng điện đề phƣơng án nối dây, xác định dung lƣợng bù hợp lý CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Quan hệ tƣơng hỗ việc thay đổi tần số điện áp đến công suất tác dụng phản kháng hệ thống điện quan hệ phức tạp Tuy nhiên, ta đơn giản vấn đề cách giả thiết việc thay đổi cân công suất tác dụng ảnh hƣởng đến tần số Cân công suất tác dụng hệ thống điện Đƣợc biểu diễn biểu thức sau: P F m Ppt Pmd Ptd (1.1) Trong : PF – tổng cơng suất tác dụng phát máy phát điện Ppt – tổng phụ tải tác dụng cực đại hộ tiêu thụ Pmd – tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp Ptd – tổng công suất tự dùng nhà máy điện Pdt – tổng công suất dự trữ dự trữ Trong đề tài thiết kế mạng điện, ta giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu công suất tác dụng cân từ cao áp trạm biến áp tăng nhà máy điện nên tính cân cơng suất tác dụng theo biểu thức nhƣ sau : P F m Ppt Pmd (1.2) m – hệ số đồng thời, chọn m = 0,8 Tổng công suất tác dụng đƣờng dây máy biến áp P md (8% 10%)m Ppt (1.3) Tổng công suất tác dụng tự dùng nhà máy điện P (3 7%)m P P .(1.4) + Đối với nhà máy thuỷ điện : P (1 2%)m P P (1.5) + Đối với nhà máy nhiệt điện : td td pt pt md md Công suất tác dụng dự trữ cho cho hệ thống + Dự trữ cố thƣờng lấy công suất tổ máy lớn hệ thống + Dự trữ phụ tải dự trù tăng bất thƣờng dự báo P dt (2 3%) Ppt (1.6) + Dự trữ phát triển nhằm đáp ứng cho phát triển từ 15 năm sau SVTH: PHẠM MỸ PHƢỢNG -6- CHUONG ẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI P dt ẦN VĂN THÀNH 10 15% Ppt (1.7) TÍNH TOÁN Cụ THể : Theo số liệu đề tài ta tính đƣợc Tổng phụ tải tác dụng cực đại hộ tiêu thụ : P P pt max Ppt1 Ppt Ppt10 pt max 50 25 35 15 20 25 30 25 30 30 285MW Tổng tổn thất công suất tác dụng đƣờng dây máy biến áp : P md 10%)m Ppt 0,1 0,8 285 22,8MW Cân công suất tác dụng theo biểu thức : P F m Ppt Pmd 0,8 285 22,8 250,8MW 2 CÂN BẰNG 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, ngƣợc lại cơng suất phản kháng phát nhỏ điện áp giảm Vì để đảm bảo chất lƣợng điện áp mạng với hộ tiêu thụ cần tiến hành cân sơ công suất phản kháng Cân công suất phản kháng đƣợc biểu diễn công thức sau : Q F Qbu m Qpt Qb QL QC Qtd Qdt (2.8) Trong đó: QF – tổng công suất phản kháng phát nhà máy điện - tg suy từ hệ số công cos máy phát điện m.Qpt – tổng phụ tải phản kháng mạng điện có xét đến hệ số đồng thời - chọn m = 0,8 ∆Qb – tổng tổn thất công suất phản kháng trongcác trạm máy biến áp QL – tổng công suất phản kháng điện dung đoạn đường dây sinh mạng điện QC – tổng tổn thất công suất kháng cảm kháng đoạn đường dây mạng điện Khi tính sơ lấy QL = QC Qtd – tổng công suất phản kháng tự dùng NMĐ Qdt – tổng công suất phản kháng dự trữ Trong phạm vi thiết kế môn học thiết kế từ cao áp trạm biến áp tăng nhà máy cần cân từ cao áp Do bỏ qua : QL QC ; Qtd vaQdt Cân từ cao áp (Busbar), biểu thức (2 8) viết lại nhƣ sau : SVTH: PHẠM MỸ PHƢỢNG -7- CHUONG THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH Tiến hành điều chỉnh đầu phân áp tải: Kết chạy chƣơng trình : Power Flow Solution by Newton-Raphson Method Sai so cong suat cuc dai = 9.07353e-006 Stt vong lap = Stt TG Do lon dien ap 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1.011 1.021 1.017 1.004 1.016 1.005 1.010 1.020 1.010 1.014 1.050 1.050 1.037 1.023 0.958 0.958 0.949 0.943 0.952 0.960 0.953 1.019 0.975 0.975 0.970 0.970 1.087 1.084 1.086 1.038 Goc pha (do) -15.667 -14.076 -10.667 -10.472 -11.625 -12.527 -9.581 -10.014 -10.893 -14.272 0.000 2.697 -10.983 -11.097 -7.413 -7.528 -9.141 -9.367 -6.770 -6.966 -7.161 -11.469 -7.086 -7.089 -6.603 -6.611 -7.612 -7.630 -7.553 -11.010 Tai MW Mvar 50.000 25.000 35.000 15.000 20.000 25.000 30.000 25.000 30.000 30.000 0.000 0.000 0.118 0.058 0.070 0.042 0.058 0.058 0.070 0.058 0.058 0.070 0.000 0.250 0.000 0.290 0.000 0.150 0.000 0.000 Tong cong 30.987 15.494 21.690 11.250 12.390 18.750 22.500 18.750 18.592 22.500 0.000 0.000 0.820 0.400 0.480 0.272 0.400 0.400 0.480 0.400 0.400 0.480 0.000 2.000 0.000 2.500 0.000 1.000 0.000 0.000 286.350 -Nguon phat MW Mvar 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 142.477 150.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 202.935 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 95.347 82.890 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 292.477 Dua vao Mvar 0.000 0.352 0.000 6.320 5.820 10.530 0.000 8.820 8.730 1.231 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 178.237 41.803 Kết tính toán : Dong cong suat va ton hao duong-day tu den Dong cong suat tai TG va duong day MW Mvar MVA Ton hao-duong day MW Mvar 13 -50.000 -50.000 -30.987 -30.987 58.823 58.823 0.243 6.153 14 -25.000 -25.000 -15.142 -15.142 29.228 29.228 0.086 1.894 15 -35.000 -35.000 -21.690 -21.690 41.176 41.176 0.127 2.944 16 -15.000 -15.000 -4.930 -4.930 15.789 15.789 0.045 0.887 17 -20.000 -20.000 -6.570 -6.570 21.051 21.051 0.045 0.992 18 -25.000 -25.000 -8.220 -8.220 26.317 26.317 0.072 1.585 SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG -153- Dau phan ap cua may bien ap CHƢƠNG THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI 19 -30.000 -30.000 -22.500 -22.500 37.500 37.500 0.107 2.478 20 -25.000 -25.000 -9.930 -9.930 26.900 26.900 0.073 1.608 21 -30.000 -30.000 -9.862 -9.862 31.579 31.579 0.103 2.257 22 -30.000 -30.000 -21.269 -21.269 36.775 36.775 0.102 2.366 24 142.477 142.478 95.347 95.349 171.437 171.439 0.220 23.795 26 150.000 150.000 82.890 82.892 171.379 171.380 0.826 29.723 -0.118 50.243 30 -106.363 14 25.471 22 30.532 -0.820 37.140 -71.506 14.474 19.072 0.828 62.480 128.165 29.296 35.999 0.243 0.109 0.326 0.360 6.153 0.000 -2.963 -5.042 0.966 13 -0.058 25.086 -25.144 -0.400 17.036 -17.436 0.404 30.324 30.598 0.086 0.326 1.894 -2.963 0.966 23 -0.070 35.127 -35.197 -0.480 24.634 -25.114 0.485 42.904 43.238 0.127 0.476 2.944 -2.287 0.904 23 -0.042 15.045 -15.087 -0.272 5.817 -6.089 0.275 16.130 16.269 0.045 0.261 0.887 -9.038 0.934 23 18 -0.058 20.045 -22.473 2.370 -0.400 7.562 -5.711 -2.252 0.404 21.424 23.188 3.269 0.045 0.489 0.012 0.992 -4.382 -5.421 0.918 23 17 -0.058 25.072 -22.772 -2.358 -0.400 9.805 -7.036 -3.170 0.404 26.921 23.834 3.951 0.072 0.576 0.012 1.585 -4.810 -5.421 0.918 25 -0.070 30.107 -30.177 -0.480 24.978 -25.458 0.485 39.119 39.481 0.107 0.487 2.478 -5.853 0.904 25 -0.058 25.073 -25.131 -0.400 11.538 -11.938 0.404 27.600 27.822 0.073 0.193 1.608 -5.708 0.918 25 -0.058 30.103 -30.161 -0.400 12.119 -12.519 0.404 32.451 32.656 0.103 0.445 2.257 -6.879 0.918 10 13 -0.070 30.102 -30.172 -0.480 23.635 -24.115 0.485 38.272 38.624 0.102 0.360 2.366 -5.042 0.966 15 16 0.000 35.673 15.348 0.000 22.827 -2.949 0.000 42.351 15.629 0.476 0.261 -2.287 -9.038 10 11 12 13 ẦN VĂN THÀNH 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG -154- CHƢƠNG THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI 17 18 24 24 22.962 23.348 -97.330 1.329 2.225 -23.432 23.000 23.453 100.111 0.489 0.576 0.022 -4.382 -4.810 0.000 -0.250 11 -142.257 23 97.352 27 44.655 -2.000 -71.554 23.432 46.122 2.016 159.239 100.132 64.198 0.220 0.022 0.007 23.795 0.000 0.842 0.000 30.663 25.324 30.606 -86.593 0.000 19.605 6.230 5.640 -31.475 0.000 36.395 26.079 31.121 92.136 0.487 0.193 0.445 0.036 -5.853 -5.708 -6.879 0.000 -0.290 12 -149.174 25 86.630 29 62.255 -2.500 -53.169 31.475 19.194 2.517 158.367 92.170 65.147 0.826 0.036 0.014 29.723 0.000 1.119 24 28 0.000 -44.648 44.648 0.000 -45.280 45.280 0.000 63.591 63.591 0.007 0.090 0.842 -9.802 27 29 30 -0.150 -44.558 -62.173 106.581 -1.000 -55.082 -27.009 81.091 1.011 70.848 67.786 133.923 0.090 0.067 0.109 -9.802 -8.934 9.585 26 28 0.000 -62.240 62.240 0.000 -18.076 18.076 0.000 64.812 64.812 0.014 0.067 1.119 -8.934 0.000 13 106.472 28 -106.472 0.000 71.506 -71.506 0.000 128.255 128.255 0.109 0.109 0.000 9.585 6.128 17.109 25 19 20 21 26 26 27 28 29 30 ẦN VĂN THÀNH Tong ton hao 0.889 0.889 Bảng 8-100: Điện áp phụ tải sau cố hỏng máy biến áp tải Phụ tải Nhánh UHC UH % độ lệch 10 1-13 2-14 3-15 4-16 5-17 6-18 7-19 8-20 9-21 10-22 0.968 0.979 0.907 0.931 0.926 0.914 0.900 0.928 0.919 0.972 21.3 21.54 19.95 20.48 20.37 20.11 19.80 20.42 20.22 21.38 -3.2 -2.1 -9.3 -6.9 -7.4 -8.6 -10 -7.2 -8.1 -2.8 SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG Điện áp bổ sung % 3.56 3.56 10.68 7.12 8.90 8.90 10.68 8.90 8.90 3.56 -155- K(tap) U’HC U’H % độ lệch 0.966 0.966 0.904 0.934 0.918 0.918 0.904 0.918 0.918 0.966 1,011 1.021 1.017 1.004 1.016 1.005 1.010 1.020 1.010 1.014 22.24 22.46 22.37 22.09 22.35 22.11 22.22 22.44 22.22 22.31 1.1 2.1 1.7 0.4 1.6 0.5 1.0 2.0 1.0 1.4 CHƢƠNG THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH Nhận xét : Từ kết tính tốn ta nhận thấy sau: Khi có cố tổ máy nhà máy điện xảy ta phải chấp nhận sa thải bớt phụ tải để đảm bảo cơng suất cho hệ thống vận hành ổn định.Thí dụ cố tổ máy nhà máy điện sa thải bớt phụ tải số sơ đồ thiết kế điện áp nút phụ tải đảm bảo cân công suất thực Do nhà máy điện (chọn làm nút cân bằng) có cơng suất có hạn nên cố đứt mạch vòng cần phải cắt điện bớt phụ tải nút 5, 6, phụ tải thuộc hộ loại ta dùng máy phát điện chổ để bù vào, điều gây tốn lớn mà hiệu không cao Trường hợp cố dường dây lộ kép đảm bảo cơng suất nguồn điện áp nút tải nằm phạm vi cho phép Nhiều biện pháp điều chỉnh điện áp phụ tải áp dụng nhằm đảm bảo chất lượng điện áp thay đổi điện áp vận hành, đặt thiết bị bù, phân bố công suất hợp lý mạng điện Điều chỉnh điện áp cao áp nguồn tính tốn chọn đầu phân áp trạm giảm áp nhằm đảm bảo điện áp hạ áp phạm vi độ lệch điện áp cho phép SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG -156- CHƢƠNG LVTN/THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH < CHƢƠNG > TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN MỞ ĐẦU Phần cuối thiết kế dự tốn kinh phí cơng trình tính tốn chi tiêu kinh tế kỹ thuật Việc lập dự toán cơng trình tién hành sau có thiết kế chi tiết cụ thể từ lập dự tốn chi phí xây dựng trạm, chi phí xây dựng đƣờng dây Dự tốn cơng trình gồm phần chủ yếu nhƣ xây dựng, lắp đặt máy, hạng mục kiến thiết Trong phần tổng kết chủ yếu tính giá thành tải điện thơng qua việc tính tốn tổn thất điện thống kê chi tiêu kinh tế kỹ thuật VỐN ĐẦU TƢ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN Tổng vốn đầu tƣ xây dựng hệ thống đƣợc xác định theo công thức : K K d Kt Trong đó: Kd - tổng vốn đầu tư đường dây Kt - tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp (tăng hạ) Kt Kth Ktt Kth – tổng vốn đầu tư cho trạm hạ Kt – tổng vốn đầu tư cho trạm tăng Tra [2] Tra [3] ta đƣợc : SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG 157 CHƢƠNG LVTN/THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH Bảng 8-102 : Giá thành xây dựng trạm Số lƣợng Công suất MVA Giá tiền 109 $VN/ máy Tổng giá tiền 109 $VN Tổng giá tiền 109 USD 115/22 63 13 23.4 1.95 115/22 25 19 34.2 2.85 115/22 32 22 34.2 2.85 115/22 16 13 34.2 2.85 115/22 25 19 34.2 2.85 115/22 25 19 34.2 2.85 115/22 32 22 39.6 3.30 115/22 25 19 39.6 3.30 115/22 25 19 39.6 3.30 10 115/22 32 25 63.0 5.25 11 230/121/11 250 130 234.0 18.8 12 230/121/11 200 120 216.0 18.0 13 230/121/11 100 61 109.8 Tổng 936.0 9.15 31.4 Trạm Udm kV Trong hệ thống điện ta thiết kế có 11 trạm hạ áp trạm tăng áp, bên cạnh trạm có máy biến áp Do vốn đầu tƣ trạm : Tổng vốn đầu tƣ xây dựng mạng điện đƣợc thiết kế là: K 2.333E 07 3.14E 07 5.473E 07 $ Với : Kt 31, 400,000 $ Ghi chú: Giá thành trạm biến áp 1.8 lần giá trạm máy biến áp TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Tổn thất công suất tác dụng mạng điện đƣợc chia làm phần : Tổn thất công suất đƣờng dây lúc phụ tải cực đại Ppt 6.111MW Tổn thất công suất máy biến áp lúc phụ tải cực đại bao gồm Tổn thất sắt : PFe 1.596MW Tổn thất thiết bị bù: Pbu P* Qbu 0.005* 41.81 0.20905MW SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG 158 CHƢƠNG LVTN/THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH Tổng tổn thất công suất : P Pcu Ppt Pfe Pbu P 6.111 1.596 0.20905 7.9161MW Tổn thất công suất tính theo % tồn phụ tải mạng điện : P% P 7.9161 100% 100% 2.71% P 292.461 Tổn thất điện hàng năm mạng điện Tổn thất điện thép máy biến áp (làm việc suốt năm) : AFe Pfe Tmax 1.596 8760 13,980MWh Tổn thất điện đƣờng dây cuộn dây máy biến áp : AR PCu Ppt 6.111 3411 20,844.62MWh Tổn thất điện thiết bị bù: Abu Tmax Pbu 5000 0.20905 1,045.25MWh Tổng tổn thất điện hàng năm mạng điện : A Afe AR Abu 13,980 20,844.62 1,045.25 35,870.83MWh Tổng điện điện truyền tải năm : A Pmax Tmax 292.461 5000 1, 462,305MWh Tổn thất điện mạng điện tính theo % bằng: A% A 35870.83 100% 100% 2.45% A 1462305 TÍNH TỐN CHI PHÍ VÀ GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN Chi phí tổn vận hành hàng năm mạng điện đƣợc xác định : Y avhd Kd avht Kt A c Trong : avhd - hệ số vận hành đƣờng dây, cột bê tông cốt thép lấy avhd = 0,04 avht- hệ số vận hành thiết bị trạm biến áp lấy avhd = 0,14 c –giá thành 1kW 1MWh điện tổn thất Lấy c = 50 USD MWh Kd - tổng vốn đầu tƣ đƣờng dây Kt - tổng vốn đầu tƣ xây dựng trạm biến áp Kd = 23,328.767103$ (từ kết PA tối uu cộng lại khu vực) Kt = 31,400,000$ (của MBATN, MBA cuộn dây đƣờng dây) K – tổng vốn đầu tƣ xây dựng mạng điện Nhƣ chí vận hành năm mạng thiết kế đƣợc là: Y 2.333E 07 * 0.04 3.14E 07 * 0.14 50 * 35870.83 7,122,741.5$ SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG 159 CHƢƠNG LVTN/THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH Chi phí tính tốn hành hàng năm : Chi phí tính tốn hành hàng năm mạng điện đƣợc xác định : Z atc K Y Trong : atc – hệ số định mức hiệu vốn đầu tƣ (ata = 0.125) Do chi phí tính năm : Z=0.125*5.473E+07+7122741.5 =13,963,991.5$ Giá thành tải điện : Giá thành tải điện mạng điện cho 1MWh điện đến phụ tải : Y 7,122,741.5 4.8609$ / MWh 0.486cent / kWh A 1,462,305 Giá thành xây dựng mạng điện cho MW công suất phụ tải cực đại : K0 = K 5.473E 187,136.6$ / MW Pmax 292.461 Kết tiêu kinh tế đƣợc tổng hợp bảng sau : Bảng 9-102 : Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật STT Các chi tiêu Tổng công suất phụ tải max Pmax Tổng độ dài đƣờng dây Tổng công suất trạm biến áp hạ áp Tổng công suất trạm biến áp tăng áp Tổng vốn đầu tƣ cho mạng điện Tổng vốn đầu tƣ cho đƣờng dây Tổng vốn đầu tƣ trạm biến áp Tổng dung lƣợng bù Tổng điện phụ tải tiêu thụ 10 Độ lệch điện áp max U max,bt 11 Độ lệch điện áp lúc cố U max,sc 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Tổng tổn thất công suất P Tổng tổn thất công suất P Tổng tổn thất điện A Tổng tổn thất điện A Chi phí vận hành hàng năm Y Chi phí tính toán hàng năm Giá thành truyền tải điện Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải cực đại Khối kim loại màu Phí tổn tính tốn SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG 160 Đơn vị Giá trị , $ MW 292.461 km MVA MVA USD USD USD MVAr MWh 487.71 42,260.80 37,500.00 2,995,857 23,378.767 79,760.80 41.81 1,462,305 2.2 2.6 MW MWh % USD USD cents/kWh MW USD 7.916 2.71 35,870.83 2.45 7,122,741.5 13,963,991.5 0.48609 187,136.06 2,969.464 4,480,510.095 CHƢƠNG LVTN/THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI ẦN VĂN THÀNH KẾT LUẬN : Tổng hợp từ chủ đề chƣơng, luận văn đạt đƣợc kết nhƣ sau : Sử dụng chương trình tính tốn phân bố cơng suất mơi trường Matlab để cơng cụ phục vụ cho tính toán thiết kế hệ thống điện truyền tải đa cấp điện áp, mạng phức tạp, có khối lượng tính lớn thấy hiệu việc dùng chường trình : tính sơ dịng cơng suất nhánh đường dây Từ lấy làm sở cho tính chọn dây dẫn ; bù công suất kháng, điều chỉnh đầu phân áp chương trình, khảo sát điện áp nút phụ tải để xem xét khả đáp ứng nguồn , để từ có hương xử lý cho phụ hợp Ứng dụng phẩn mềm cho thấy tính tốn nhanh chóng chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu, trường hợp cố đứt dây lộ kép, đứt mạch vòng, cố hỏng tổ máy nhà máy điện giúp ta khảo sát được: dòng công suất chạy đường dây, điện áp nút phụ tải, thấy tổn hao công suất mạng, kể tổn hao máy biếp áp… Dựa vào kết tính tốn, cho phép phân tích ảnh hưởng việc bù công suất kháng việc điều chỉnh đầu phân áp ảnh hưởng đến điện áp nút tăng hay giảm Khi có cố xảy vị trí ảnh hưởng nặng nề : sụt áp tiêu chuẩn cho phép, áp, dòng điện nhánh đường dây…hoặc dùng cung cấp điện cho phụ tải nguồn không khả Trong LVTN giúp phần chế độ vận hành mà khả thực tế SVTH : PHẠM MỸ PHƢỢNG 161 CHƢƠNG PHẦN PHỤ LỤC - TÍNH TOÁN BÙ KINH TẾ I XÉT KHU VỰC : d Nạp chạy chương trình : clear basemva = 100; % Phu % Stt Loai U Goc(do) P(MW) % busdata=[1 1.0 0.0 0.07 1.0 0.0 0.042 1.0 0.0 0.058 1.0 0.0 0.058 1.0 0.0 35 1.0 0.0 15 1.0 0.0 25 1.0 0.0 25 1.0 0.0 10 1.0 0.0 0.25 11 1.05 0.0 % Dau Cuoi R % (dvtd) linedata= =[1 0.935*100/110^2 2.940*100/110^2 2.190*100/110^2 12.608*100/110^2 1.270*100/110^2 5.780*100/110^2 11.345*100/110^2 1.270*100/110^2 5.169*100/110^2 10 0.100*100/220^2 11 10 0.400*100/220^2 tai Q(MVAr) 0.48 0.272 0.40 0.40 21.69 11.25 18.75 18.75 X (dvtd) May phat P(MW) Q(MVAr) Qmin Qmax co bu=1 khongbu=0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 129 0 0]; B/2 (dvtd) tap=1 21.750*100/110^2 0.0 7.619*100/110^2/2 256.776*10^(-6)*110^2/100 43.350*100/110^2 0.0 14.199*100/110^2/2 406.392*10^(-6)*110^2/100 27.950*100/110^2 0.0 21.580*100/110^2 2*132.115*10^(-6)*110^2/100 22.690*100/110^2 2*125.410*10^(-6)*110^2/100 27.950*100/110^2 0.0 19.301*100/110^2 2*118.163*10^(-6)*110^2/100 0.0 0.0 43.200*100/220^2 0.0 1]; % He so van hanh + he so tieu chuan avhtc = 0.225; % Tien dau tu MVAr tu bu K0 = 5000; %Tien MWh dien nang ton that c = 50; % Ton that dv tu bu deltaP = 0.005 ; % Thoi gian ton that cong suat max gio/nam to = 5143; % dien ap tai cac nut can bu (kV) U = 110; % Tong tro co ban Zcb = U^2/basemva ; j=sqrt(-1); i = sqrt(-1); nl = linedata(:,1); nr = linedata(:,2); R = linedata(:,3); X = linedata(:,4); Bc = j*linedata(:,5); a = linedata(:, 6); nbr=length(linedata(:,1)); nbus = max(max(nl), max(nr)); Z = R + j*X; y= ones(nbr,1)./Z; %branch admittance % Tinh Zbus theo pp rap nhanh [m n] = size(linedata); for k = 1: m -166- zdata(k,1) zdata(k,2) zdata(k,3) zdata(k,4) = = = = linedata(k,1)-1; linedata(k,2)-1; linedata(k,3); linedata(k,4); end %zdata Zbus1 = zbuild(zdata); for m = 2:nbus for n = 2:nbus Zbus_(m,n) = Zbus1(m-1,n-1); end end Zbus = []; Zbus = Zbus_*Zcb; %dung r va x o td b = 2*c*to/U^2; BB = b*real(Zbus); A = avhtc*K0 + c*deltaP*8760; lan = 0; % vong lap tính bu kinh te for c = 1:5 C = []; nn =0; %end for k = 2:nbus tong = 0; if busdata(k,11)==1 nn = nn+1; ten(nn) = k; for kk = 2:nbus if busdata(kk,2) == tong = tong+real(Zbus(k,kk))*busdata(kk,6); else tong = tong+real(Zbus(k,kk))*(-busdata(kk,8)); end end C(nn,1) = b*tong - A; end end sonutbu = nn; nn =0; BB_ =[]; X = []; for n=2:nbus kk = 0; if busdata(n,11) == nn = nn+1; for k=2:nbus if busdata(k,11)== kk = kk+1; BB_(nn,kk)=BB(n,k); end end end end bacBB_ = nn; bacBB_ = kk; X= BB_\C; test = 0; lan = lan+1; -167- fprintf (' \n ') fprintf (' Lan tinh thu %d \n', lan ) BB; C; fprintf ('nut Qbu(MVAr) \n ') for m = 1:sonutbu fprintf('%d %3.3f \n ' ,ten(m), X(m,1)) end for k=1:sonutbu if X(k,1)