Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Thực hiện Nhóm số 05 Giáo viên hướng dẫn Bùi Văn Hiền TP Hồ Chí Minh, Tháng Năm 2021. Yêu cầu của đề tài. 1. Xác định công suất nguồn : công suất tác dụng và công suất phản kháng cần cung cấp tại nút nguồn 2. Đề xuất 6 phương án các tuyến dây hợp lý cho bài thiết kế 3. Chọn ra 2 phương án hợp lý để tính toán các câu sau đây 4. Chọn cấp điện áp hợp lý cho hai phương án trên 5. Chọn cỡ dây cho hai phương án đã chọn 6. Tính toán công suất cần bù tại các nút tải 7. Tính toán tổn thất công suất tác dụng và phản kháng cho 1 phương án đã chọn 8. Tính toán ngắn mạch tại các nút tải nếu SNM tại nút nguồn là 6000MVA 9. Chọn MBA tại nút 4 nếu đồ thị phụ tải trong ngày có dạng như hình vẽ sau. Tính toán bù công suất phản kháng cho tải để cos = 0.95 tại tất cả các nút phụ tải
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Thực hiện: Nhóm số 05 Giáo viên hướng dẫn: Bùi Văn Hiền TP Hồ Chí Minh, Tháng Năm 2021 DANH SÁCH NHĨM THAM GIA Nhóm số:05 Đề tài số :15 MỤC LỤC NỘI DUNG Trang BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành Thầy Cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt Thầy cô khoa Điện – Điện Tử trường truyền đạt cho chúng em nhiều kiến thức bổ ích suốt thời gian học lớp Hy vọng, qua môn “ BÀI TẬP LỚN VỀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN” với đề tài số 15 nhóm em chọn “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN KHU VỰC” với hướng dẫn thầy Bùi Văn Hiền giúp em hệ thống lại kiến thức Em xin chân thành cám ơn thầy Bùi Văn Hiền nhiệt tình hướng dẫn em hoàn thành tốt BÀI TẬP BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO KHU VỰC Trong q trình thực khó tránh khỏi sai sót, mong Thầy bỏ qua Đồng thời kiến thức kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên tập lớn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy để em học hỏi thêm nhiều kinh nghiệm Em xin chân thành cám ơn! BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, kinh tế nước ta phát công nghiệp hóa đại hóa đặc biết nước ta hướng tới công nghiệp 4.0, đời sống nhân dân nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện tất lĩnh vực ngày phát triển mạnh không ngừng Một lực lượng đông đảo cán kỹ thuật nghành điện tham gia thiết kế, lắp đặt cơng trình điện Sự phát triển nghành điện thúc đẩy kinh tế cơng trình điện Sự phát triển nghành điện thúc đẩy kinh tế nước ta phát triển Bên cạnh việc xây dựng nhà máy điện việc truyền tải sử dụng tiết kiệm, hợp lý, đạt hiệu cao quan trọng Nó góp phần vào phát triển nghành điện làm cho kinh tế nước ta phát triển Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hòa yêu cầu kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, thẩm mỹ… Đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho vận hành, sửa chữa nhanh chóng phải đảm bảo chất lượng điện phạm vi cho phép Hơn phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Phạm vi tập thực hành trình bày thiết kế hệ thống điện ĐỀ TÀI SỐ : 15 – Mặt Bằng : Bảng số liệu Hình Bảng Stt Loại tải P (MW) 20 2 40 50 30 30 40 20 50 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Tmax (h) Cosϕ 4500 0,9 3500 0,8 5400 0,95 5000 0,8 5000 0,85 4500 0,9 4000 0,75 5200 0,8 Yêu cầu đề tài Xác định công suất nguồn : công suất tác dụng công suất phản kháng cần cung cấp nút nguồn Đề xuất phương án tuyến dây hợp lý cho thiết kế Chọn phương án hợp lý để tính tốn câu sau Chọn cấp điện áp hợp lý cho hai phương án Chọn cỡ dây cho hai phương án chọn Tính tốn cơng suất cần bù nút tải Tính tốn tổn thất công suất tác dụng phản kháng cho phương án chọn Tính tốn ngắn mạch nút tải SNM nút nguồn 6000MVA Chọn MBA nút đồ thị phụ tải ngày có dạng hình vẽ sau Tính tốn bù công suất phản kháng cho tải để cos ϕ= 0.95 tất nút phụ tải Để thực nội dung nói đồ án cần xử lí số liệu tính tốn thiết kế lựa chọn tiêu, đặc tính kỹ thuật, vạch phương án lựa chọn phương án tối ưu Đồ án hoàn thành với hướng dẫn Thầy Bùi Văn Hiền giảng Thầy trong chương trình học BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Văn Hiền giúp đỡ nhóm em hồn thành Bài tập thực hành NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT NGUỒN : CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CẦN CUNG CẤP TẠI NÚT NGUỒN 1.1 Phân tích nguồn phụ tải Việc định sơ đồ nối dây mạng điện phương thức vận hành nhà máy điện hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí tính chất nguồn cung cấp điện Nguồn cung cấp điện cho hộ phụ tải nguồn có cơng suất vơ lớn, hệ số công suất nguồn cosφ = 0,95 Tổng công suất hộ tiêu thụ chế độ phụ tải cực đại 50MW Phụ tải cực tiểu 20MW Trong có phụ tải (loại 1) yêu cầu có mức đảm bảo cung cấp điện mức cao (3,4,7) nghĩa không phép điện trường hợp nào, điện gây hậu nghiêm trọng an ninh quốc gia, tính mạng người nên loại phụ tải thường tập trung quân đội, sân bay, hầm mỏ, bệnh viện… Đối với hộ sản xuất kinh doanh, nhà máy luyện thép, lò cao… Và có phụ tải (loại 2) hộ phụ tải cịn lại có mức yêu cầu đảm bảo cung cấp điện thấp (1,2,5) hộ phụ tải mà việc điện không gây hậu nghiêm trọng gây thiệt hại kinh tế sản xuất sản phẩm bị thiếu hụt, thứ phẩm tăng, gây lãng công không sử dụng hết công suất thiết bị Và phụ tải (loại 3) loại phụ tải (6,8) cho phép điện, cơng trình dân dụng, cơng trình phúc lợi, khu dân cư… Thời gian sử dụng công suất cực đại phụ tải Tmax = 5400h Như loại phụ tải phụ tải loại phụ tải loại cần cấp điện liên tục Do loại phụ tải phải dùng tới nguồn điện dự phịng Nguồn dự phịng đường dây lưới quốc gia cấp từ lộ khác hộ tiêu thụ có cơng suất lớn nhà máy cơng nghiệp Nguồn dự phịng thứ máy phát điện tự dùng (thường máy phát diezel) Do yêu cầu đặt việc chuyển đổi qua lại nguồn điện dự phòng nguồn điện lưới nguồn lưới bị cố Công việc thực thiết bị chuyển nguồn tự động hay gọi ATS (Auto Transfer Switch) BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN SƠ ĐỒ PHÂN BỐ PHỤ TẢI: MẶT BẰNG BẢNG SỐ LIỆU TỔNG HỢP VỀ PHỤ TẢI: BẢNG SỐ LIỆU Stt Loại tải 2 1 3 P (MW) Tmax (h) 20 40 50 30 30 40 20 50 4500 3500 5400 5000 5000 4500 4000 5200 Cosϕ 0,9 0,8 0,95 0,8 0,85 0,9 0,75 0,8 10 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Trị số cực đại dịng ngắn mạch tồn phần nút số Nút phụ tải số =0.0578*20+j0.4*20=1.156+j8 (Ω) (Ω) = 10.1 (Ω) Trị số cực đại dịng ngắn mạch tồn phần nút số Nút phụ tải số =0.0722*30+j0.4*30=2.166+j12 (Ω) (Ω) = 14.2 (Ω) Trị số cực đại dịng ngắn mạch tồn phần nút số Nút phụ tải số =0.0578*20+j0.4*20=1.156+j8 (Ω) =0.0722*31.62+j0.4*31.62=2.283+j12.648 (Ω) 61 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN (Ω) = 22.93 (Ω) Trị số cực đại dòng ngắn mạch tồn phần nút số Bảng thơng số tính tốn ngắn mạch cho phương án 0-1 Chiều dài (Km) 41.23 Đường kính dây (mm2) 125 7-2 14.14 0-3 Đường dây Điện trở (Ω/Km) Điện kháng (Ω/Km) (KA) Ixk (KA) 0.2304 3.04 5.13 250 0.1154 3.2 6.9 31.62 315 0.0917 4.3 9.1 0-4 14.14 400 0.0722 8.2 18.6 4-5 22.36 200 0.144 3.7 7.5 0-6 20 500 0.0578 6.3 14.7 0-7 6-8 30 31.62 400 400 0.0722 0.0722 4.5 2.77 10.2 0.4 Điện áp (KV) 110 6.3 CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT TẠI NÚT PHỤ TẢI SỐ 8.1 Chọn Máy biến áp nút phụ tải số Để thực chọn Máy biến áp theo hệ số điền kín ta thực theo cơng thức: − Hệ số điền kín: − Hệ số tải: − Chọn Máy biến áp: 62 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Bảng thông số nút số Nút tải Loại tải Cosϕ P (MW) Q (MVAr) S (MVA) Tmax (h) Số 0.8 30 22.5 37.5 5000 37.5 31.25 25 18.75 12.5 6.25 HÌNH : ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NÚT − Hệ số điền kín: − Hệ số tải: − Chọn Máy biến áp: 63 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Tra sổ tay tra cứu, ta thấy máy biến áp phù hợp Vì ta chọn MBA có Cấp điện áp 110 (KV) Thuộc máy biến áp truyền tải điện áp 110kV, dung lượng 40MVA, dùng việc truyền tải điện sang khu vực khác Sản phẩm TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ ĐIỆN ĐÔNG ANH - CÔNG TY CỔ PHẦN (EEMC) chế tạo, thử nghiệm theo TCVN 6306-1: 2015 (IEC 60076-1: 2011) Bảng thông số máy biến áp chọn MÁY BIẾN ÁP 110 kV, CUỘN DÂY VÀ CUỘN CÂN BẰNG ĐIỀU CHỈNH DƯỚI TẢI Điện áp ( kV) Công suất ( MVA) 40 Cuộn cao áp (HV) 115 Khoản Cuộn g điều trung áp chỉnh (MV) ± 9×1,78 % 23(24) Cuộn cân ( LV) 11 PO (kW) PN (kW) U% ( %) Tổ đấu dây 18 160 11 YNyn0+ d11 64 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 8.2 Bù công suất nút phụ tải số 37.5 31.25 25 18.75 12.5 6.25 HÌNH : ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NÚT Bảng thông số nút số P (MW) Q (MVAr) S (MVA) 0h đến 6h 20 15 25 6h đến 12h 30 22.5 37.5 12h đến 18h 25 18.75 31.25 18h đến 24h 20 15 25 Thời gian Cosϕ 0.8 Trong khoản thời gian từ 0h đến 6h: tg= 0.75 tg= 0.329 65 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN Trong khoản thời gian từ 6h đến 12h: tg= 0.75 tg= 0.329 Trong khoản thời gian từ 12h đến 18h: tg= 0.75 tg= 0.329 Trong khoản thời gian từ 18h đến 24h: tg= 0.75 tg= 0.329 Thời gian Cos Cos Qbù (tại thời điểm) (MVAr) 0h đến 6h 8.42 6h đến 12h 12.63 0.8 0.95 12h đến 18h 10.525 18h đến 24h 8.42 66 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng môn học: Hệ thống cung cấp điện Tham khảo hướng dẫn làm tập lớn UTEXLMS GVHD BÙI VĂN HIỀN http://cadivi-vn.com/ Thông số dây dẫn http://www.eemc.com.vn/products/may-bien-ap-110kv-40mba Thông số máy MBA 67 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ... cách điện giấy, dây bọc cao su, PVC: Cáp cách điện cao su nhựa tổng hợp: 27 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN • Bảng tra dây dẫn CADIVI sản xuất 28 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG... 106.9 43 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 40 19.4 0.9 6.2 38.36 20 50 17.6 37.5 0.75 0.8 11.06 21.5 14.54 266 .15 44 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TÍNH TỐN TỔN THẤT... ∑Q 16594.8(KVAr) 48 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 49 BÀI TẬP LỚN- ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TẠI CÁC NÚT TẢI Khi lắp đặt điện yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch