Đồ án môn học lưới điện thiết kế lưới điện khu vực

Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN Sinh viên thực : NGUYỄN XUÂN DUY Mã sinh viên : 1681110007 Giảng viên hướng dẫn : TS TRẦN THANH SƠN Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp : CLC.D11H1 Khóa : 2016 Hà Nội , tháng năm 2019 Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện LỜI CAM ĐOAN Tôi , Nguyễn Xuân Duy , cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn TS Trần Thanh Sơn Các số liệu kết đồ án trung thực công bố cơng trình khác Các tham khảo đồ án trích dẫn rõ rang tên tác giả , tên cơng trình , thời gian nơi cơng bố Nếu không đxa nêu , tối chịu hồn tồn trác nhiệm đồ án Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019 Người cam đoan SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện LỜI CẢM ƠN Lưới điện phận hệ thống điện làm nhiệm vụ tải điện từ nguồn điện tới thiết bị tiêu dùng Thiết kế xây dựng lưới điện công việc quan trọng ngành điện , có ảnh hưởng lớn tới tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện Giải đắn vấn đề kinh tế-kỹ thuật , xây dựng vận hành mang lại lợi ích khơng nhỏ hệ thống điện Đồ án môn học Lưới Điện “ thiết kế lưới điện khu vực ” tính tốn thiết kế mạng điện cho khu vực gồm nguồn phụ tải , đưa phương án thiết kế thực thi đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải với chi phí nhỏ thực hạn chế kỹ thuật độ tin cậy cung cáp điện chất lượng điện Nội dung đồ án gồm chương sau: Chương : Phân tích đề xuất phương án cho lưới điện thiết kế Chương : Tính tốn kỹ thuật Chương : Tính tốn kinh tế Chương : Lựa chọn máy biến áp sơ đồ nối điện Chương : Tính tốn chế độ xác lập lưới điện điều chỉnh điện áp Chương : Tính tiêu kinh tế kỹ thuật lưới điện Do thời gian kiến thức hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót , em mong bảo giúp đỡ thầy , cô giáo để em tự hồn thiện kiến thức Em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn , đặc biệt TS Trần Thanh Sơn giúp em hồn thành đồ án mơn học Sinh viên thực hiện: SVTH:Nguyễn Xuân Duy Đại học Điện Lực GVHD: TS Trần Thanh Sơn Hà Nội , ngày … tháng … năm 2019 Giảng viên hướng dẫn SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội , ngày… tháng … năm 2019 Giảng viên hướng dẫn SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện MỤC LỤC SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CHO LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ Tổng hợp thông tin nguồn điện phụ tải điện bước đầu quan trọng thiết kế mạng điện, bước định thành cơng hay thất bại cơng việc Từ đưa phương án nối dây hợp lý, đáp ứng nhu cầu phụ tải Trước thiết kế phải nắm đặc điểm nguồn phạm vi thiết kế như: số nguồn điện, đặc điểm nguồn phát … Và tải như: số phụ tải, công suất yêu cầu, sơ đồ bố trí, mức độ đảm bảo cung cấp điện … 1.1 Nguồn điện Nguồn điện cung cấp cho mạng khu vực nguồn cố công suất vô lớn Mọi thay đổi biến động phụ tải khơng làm thay đổi điện áp góp nguồn Vì ta khơng phải cân cơng suất Hệ số công suất cosΦ=0,85 1.2 Phụ tải điện 1.2.1 Sơ đồ mặt nguồn điện phụ tải Nguồn điện phụ tải bố trí hình sau: SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện 1.2.2 Phụ tải Số liệu phụ tải cho bảng sau: Bảng 1.1: Số liệu phụ tải mạng lưới điện khu vực Thông số Pmax(MV) Pmin(MV) cosΦ Uđm (kV) YCĐC điện áp Loại T max(h) 1.2.3 Phân tích phụ tải  Phụ tải phân làm loại theo yêu cầu đảm bảo cung cấp điện : Hộ loại : Bao gồm phụ tải quan trọng có cố ngừng cung cấp điện làm hỏng thiết bị , phá vỡ quy trình cơng nghệ sản xuất gây thiệt hại lớn kinh tế , gây ảnh hưởng xấu mặt trị ngoại giao Trong hộ loại cần phân biệt tách nhóm hộ tiêu thụ đặc biệt mà việc ngừng cung cấp điện đột ngột có thê đe dọa đến tính mạng người, gây nổ phá hoại thiết bị sản xuất chính, tức thiết bị có yêu cầu thật đặc biệt phải nâng cao tính liên tục cung cấp điện đến tối đa.Theo yêu cầu độ tin cậy hộ loại cung cấp điện từ nguồn độc lập, thời gian ngừng cấp điện cho phép thời gian đóng tự động nguồn dự trữ.Đường dây cung cấp điện cho hộ loại đường dây kép mạch vòng Hộ loại hộ tiêu thụ mà ngừng cung cấp điện liên quan đến hang loạt sản phẩm không sản xuất được, tức dẫn đến thiệt hại kinh tế ngừng trệ sản xuất, hư hỏng sản phẩm lãng phí sức lao động, tạo nên thời gian chết cua nhân viên v.v… Các phân xưởng khí, xí nghiệp cơng nghiệp nhẹ thương hộ loại Để cung cấp cho hộ loại 2, ta dùng phương án có khơng có nguồn dự phòng đường dây lộ hay đường dây kép Việc chọn phương án cần dựa vào kết so sánh vốn đầu tư phải tăng thêm giá trị thiệt hại kinh tế ngừng cung cấp điện Ở hộ loại 2, cho phép ngừng cung cấp điện thời gian đóng nguồn dự trữ tay Hộ loại 3: tất hộ tiêu thụ cịn lại ngồi hộ loại loại 2, tức hộ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép điện thời gian sửa chữa, thay thiết bị cố, thường không cho phép ngày đêm (24 giờ) Những hộ thường khu nhà ở, nhà kho, trường học, SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện 5.1.2.1 Tính tốn tương tự chế độ phụ tải max ta có bảng: Nhánh S’’Bi ΔSBi S’Bi ΔS0i SBi j Qc,, S’’Ni ΔSNi S’Ni j Qc, SNi Bảng tính tốn điện áp nút tổn thất điện áp Phụ tải SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện 5.1.2.2 Tính tốn xác cân cơng suất Từ bảng ta có tổng cơng suất u cầu góp nguồn 110kV: ˙ ˙ S yc =∑ SN −i=118,244 + 59,175 j(MVA) Để đảm bảo điều kiện cân cơng suất hệ thống nguồn điện phải cung cấp đủ cơng suất theo u cầu Vì tổng công suất tác dụng nguồn cung cấp phải là: PCC =118,244(MW ) Khi hệ số công suất nguồn cos φ=0,89thì tổng cơng suất phản kháng nguồn cung cấp là: Qcc=PCC tanφ= 118,244∗√1−0,892 =60,58(MVAr ) 0,89 Như ta có: S ˙ cc =PCC +Qcc=118,244 + j 60,58(MVA) Ta thấy công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng yêu cầu ( Qcc=60,58( MVAr )>Qyc=59,175 ( MVAr ) nên ta cần không cần tiến hành bù công suất phản kháng chế độ phụ tải cực tiểu 5.1.3 Chế độ cố Trong hệ thống điện có nhiều loại cố xảy mà ta khơng thể tính tốn hết được.khi xét cố ta không giả thiết cố xếp chồng, ta xét với cố đứt dây đường dây mạch lộ kép (phụ tải loại 1) phụ tải cực đại, với đường dây có lộ (phụ tải loại 3) ta khơng xét đến trương hợp Khi đứt dây đoạn khả cung cấp điện cho phụ tải trì , điện trở R điện kháng X đường dây tăng lên gấp đơi cịn điện dung ngang B giảm nửa lúc đường dây lại lộ dây cung cấp Khi tính tốn chế độ ta lấy :UN= 121 kV 5.1.3.1 Ta có bảng thơng số đường dây sau cố Nhánh N-1 N-2 N-3 SVTH:Nguyễn Xuân Duy Đại học Điện Lực GVHD: TS Trần Thanh Sơn Tính tốn tương tự chế độ phụ tải max min, ta có bảng Nhánh S’’Bi ΔSBi S’Bi ΔS0i SBi j Qc,, S’’Ni ΔSNi S’Ni j Qc, SNi Bảng tính tốn điện áp nút tổn thất điện áp Phụ tải 5.1.3.2 Cân xác cơng suất Từ bảng ta có tổng cơng suất u cầu góp nguồn 110kV: ˙ ˙ S yc =∑ SN −i=147,674 + 93,379 j(MVA) Để đảm bảo điều kiện cân công suất hệ thống nguồn điện phải cung cấp đủ cơng suất theo u cầu Vì tổng cơng suất tác dụng nguồn cung cấp phải là: PCC =147,674(MW ) SVTH:Nguyễn Xuân Duy GVHD: TS Trần Thanh Sơn Đại học Điện Lực Đồ án môn học : Lưới Điện Khi hệ số cơng suất nguồn cos φ=0,91thì tổng cơng suất phản kháng nguồn cung cấp là: Qcc=PCC tanφ= 147,674∗√1−0,892 =75,656(MVAr ) 0,89 Như ta có: S ˙ cc =PCC +Qcc=147,674 +75,656 j(MVA) Ta thấy công suất phản kháng nguồn cung cấp nhỏ công suất phản kháng yêu cầu ( Qcc=75,656 ( MVAr )