(Đồ án) đồ án lưới điện kỹ thuật điện thiết kế mạng điện 110kv

111Equation Chapter Section 1TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TRẦN ANH KHOA THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110KV ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KỸ THUẬT ĐIỆN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2023 h TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TRẦN ANH KHOA - 42000077 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110KV ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KỸ THUẬT ĐIỆN Người hướng dẫn ThS Phan Thành Tài THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2023 h 2|Page LỜI CẢM ƠN Lời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu Trường Đại học Tôn Đức Thắng, quý Giảng viên cán khoa Điện – Điện tử tận tình giúp đỡ em trình theo học trường Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến với ThS Phan Thành Tài, người trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn em cách tận tình suốt trình thực đồ án để em hồn thành đồ án Cũng không quên gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè ln giúp đỡ động viên em hoàn thiện đồ án lưới điện Em xin trân trọng cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 03 năm 2023 Tác giả Trần Anh Khoa h 3|Page TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN (Ghi chú: Bảng nhiệm vụ đóng vào trang thứ đồ án) Họ tên: Trần Anh Khoa MSSV: 42000077 Ngành: Kỹ thuật điện Lớp: 20040101 A Đề tài: B Nhiệm vụ đề tài: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110 KV Cân công suất mạng điện Xác định dung lượng bù công suất kháng Đề phương án nối dây mạng điện chọn phương án thoả mãn kỹ thuật So sánh kinh tế chọn phương án hợp lý Xác định số lượng công suất máy biến áp trạm phân phối Sơ đồ nối dây trạm Sơ đồ nối dây mạng điện Xác định dung lượng bù kinh tế giảm tổn thất điện Tính tốn cân công suất mạng điện Xác định phân phối thiết bị bù cưỡng Tính tốn tình trạng làm việc mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu cố Điều chỉnh điện áp: chọn đầu phân áp máy biến áp Các tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế 10 Các vẽ A3: sơ đồ nối dây phương án, sơ đồ nguyên lý mạng điện thiết kế, tiêu kinh tế kỹ thuật C Ngày giao đồ án: 03/02/2023 D Ngày nộp đồ án: 23/4/2023 E Ngày bảo vệ trước hội đồng: 28/4/2023 F Họ tên giảng viên hướng dẫn: ThS Phan Thành Tài Tp HCM, ngày 03 tháng 02 năm 2023 CNBM Kỹ Thuật Điện Giảng viên hướng dẫn h 4|Page TS Đinh Hoàng Bách ThS Phan Thành Tài TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC HK1/2022-2023 STT Thời gian Nội dung 01-05/02/2023 SV liên hệ GVHD nhận đề tài 2/6/2023 13-19/3/2023 20-26/3/2023 17-23/4/2023 24-30/4/2023 24-30/4/2023 01-07/5/2023 Ghi   Bắt đầu tính thời gian thực đồ SV báo cáo tiến độ hàng tuần án theo yêu cầu GVHD SV không tham gia kiểm tra Kiểm tra 50% tiến độ đồ án thiết kế SV không thực lưới điện tiến độ bị đình đồ án SV không tham gia kiểm tra Kiểm tra 50% tiến độ đồ án Chuyên SV không thực ngành tiến độ bị đình đồ án Nộp file lên hệ thống kiểm tra SV nộp đồ án thiết kế lưới điện (nộp đạo văn Phải cho GVHD sửa file lên đường link drive) báo cáo trước nộp Tổ chức hội đồng chấm đồ án thiết Nộp báo cáo bảo vệ kế lưới điện Nộp file lên hệ thống kiểm tra SV nộp đồ án Chuyên ngành (nộp đạo văn Phải cho GVHD sửa file lên đường link drive) báo cáo trước nộp Tổ chức hội đồng chấm đồ án Nộp báo cáo bảo vệ: Chuyên ngành bìa cứng màu xanh dương h 5|Page CHƯƠNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN 1.1 Thu thập số liệu phân tích phụ tải: Có nhiều cách để định nghĩa phụ tải điện, hiểu cách đơn giản sau: Phụ tải điện số liệu ban đầu nêu để giải vấn đề có tính kinh tế kỹ thuật phức tạp thiết kế hệ thống điện Trong thiết kế nào, việc cần làm xác định phụ tải Đây bước tiến hành quan trọng thiết kế nhằm vạch ý tưởng thiết kế, lựa chọn thiết bị kiểm tra, tính tốn cho phần tử hệ thống điện như: Máy phát điện; Máy biến áp; Đường dây tiêu kinh tế kỹ thuật thiết kế Do đó, việc phân tích phụ tải có vị trí quan trọng phải tiến hành cách kỹ lưỡng, chu đáo địi hỏi độ xác Mục đích việc thu thập số liệu phụ tải để nắm vững vị trí, yêu cầu đặc điểm hộ tiêu thụ lớn, dự báo nhu cầu tiêu thụ, biến động hay phát triển phụ tải tương lai Đa phần công tác xác định phụ tải thường dựa sở khoa học mà có phương pháp xác định khác cho loại phụ tải Tùy thuộc vào đặc điểm, tính chất yêu cầu cung cấp điện mà phụ tải chia làm loại chính: Loại 1: Là phụ tải đặc biệt quan trọng, ngưng cung cấp điện (như Bệnh viện, Khu quân sự…) Việc ngưng cung cấp điện cho loại phụ tải nguy hiểm đến tính mạng người, an ninh quốc phòng, sản xuất Loại 2: Bao gồm loại phụ tải quan trọng điện khơng ảnh hưởng đến tính mạng người, thiệt hại sản phẩm gây trì truệ q trình sản xuất (như Nhà máy, Cơng ty, Doanh nghiệp…) Loại 3: Là phụ tải không quan trọng, việc điện không ảnh hưởng lớn đến mức nghiêm trọng (như hộ dân, phân xưởng nhỏ…) h 6|Page Điều đáng ý nghiên cứu thiết kế dự án khơng nên nhìn theo loại phụ tải để vạch sơ đồ mà phải đặt điều kiện yêu cầu liên tục cung cấp điện lên hàng đầu Theo số liệu thống kê, hầu hết phụ tải sản xuất có thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax sau: T max Số ca 2400-3000 giờ/năm 3000-4000 giờ/năm 4000-7700 giờ/năm Thông thường, hệ số phụ tải xác định dựa theo kinh nghiệm số liệu thống kê nhằm sử dụng làm liệu tin cậy ban đầu để tính tốn phụ tải thiết kế Ngày nay, thay đổi phụ tải điện biểu diễn đồ thị phụ tải (đồ thị phụ tải ngày; đồ thị phụ tải tháng; đồ thị phụ tải năm) số liệu tính tốn phụ tải cực đại Pmax Trong thuật ngữ kỹ thuật Pmax gọi phụ tải tính tốn Ptt (hay Pcomp) vào thời điểm phụ tải có trị số Pmin Sau thu thập số liệu phân tích phụ tải, ta có bảng số liệu ban đầu sau: Bảng 1.1: Số liệu ban đầu - Đủ cung cấp cho phụ tải với cosφ=0,9 - Điện áp cao áp: 1,1Uđm lúc phụ tải cực đại Nguồn điện 1,05Uđm lúc phụ tải cực tiểu Uđm lúc xảy cố Phụ tải Pmax (MW) 22 20 21 23 24 20 𝐂𝐨𝐬𝛗 0,84 0,83 0,83 0,85 0,86 0,85 Pmin (%Pmax) 40% 40% 40% 40% 40% 40% Tmax (giờ/năm) 5000 5000 5000 5000 5000 5000 Kép Kép Vòng Vòng Yêu cầu cung cấp điện h 7|Page Điện áp định mức phía thứ cấp trạm phân phối (kV) 22 22 22 22 22 22 Yêu cầu điều chỉnh điện áp ±5% phía thứ cấp ±5% ±5% ±5% ±5% ±5% - Giá tiền kWh điện tổn thất: 0,05$ - Giá tiền Kvar thiết bị bù: 5$ 1.2 Phân tích nguồn cung cấp cho phụ tải [1, tr.11] Theo lý thuyết thiết kế môn học, nguồn điện cấp cho phụ tải vùng thường cung cấp nhà máy điện yêu cầu thiết kế từ cao áp nhà máy Từ bảng 1.1 ta thấy, nguồn điện giả thiết cung cấp đủ công suất tác dụng cho phụ tải với hệ số cơng suất cosφ=0,9 Do đó, sở kinh nghiệm nguồn có khả khơng thể cung cấp đủ yêu cầu công suất phản kháng đảm bảo nhu cầu điện phản kháng Để khắc phục tình trạng này, thiết kế cần phải lắp đặt thêm thiết bị bù công suất phản kháng Q phụ tải mà không cần phải sử dụng công suất phản kháng từ nguồn 1.3 Cân công suất hệ thống điện [1, tr.12 - 14] Trong mạng điện, việc đảm bảo cân công suất hệ thống điện điến hành nhằm xem xét khả cung cấp điện nguồn cho phụ tải Do biến động phụ tải mà thời điểm phải đảm bảo việc cân công suất lượng công suất sinh công suất tiêu thụ Ở mức cân công suất tác dụng cơng suất phản kháng có giá trị tần số điện áp đặc trưng Các giá trị không ổn định theo thời gian luôn thay đổi 1.3.1 Cân công suất tác dụng (P) hệ thống điện [1, tr.12-13] h 8|Page Năng lượng điện dạng lượng phổ biến truyền tải với hiệu suất cao Do tính chất đặc biệt nên dễ dàng chuyển hóa từ dạng lượng sang dạng lượng khác (cơ, nhiệt, hóa năng) mà tích trữ với lượng nhỏ chí khơng tích trữ Trong hệ thống điện, mục đích cân cơng suất cần thiết bảm đảm tần số không bị thay đổi giữ cố định giá trị Trong kỹ thuật, cân công suất tác dụng biểu diễn theo hàm toán học mà cụ thể theo biểu thức: 231Equation Chapter Section MERGEFORMAT ( ) Trong đó, : Tổng cơng suất tác dụng phát từ nhà máy điện hệ thống : Tổng công suất tác dụng cực đại phụ tải : Tổng công suất tác dụng đường dây máy biến áp : Tổng công suất tự dùng nhà máy điện : Tổng công suất dự trữ m: Hệ số đồng thời (thông thường chọn 0,8) Để xác định hệ số đồng thời phù hợp với thiết kế cần vào tình trạng phụ tải, số nhánh thiết bị tính chất mạng điện (mạng phân xưởng khí, mạng chiếu sáng…) Theo tài liệu thống kê điện, lượng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp mạng cao áp khoảng từ 8÷10% tích hệ số đồng thời tổng công suất tác dụng cực đại Lượng tổn thất cơng suất tác dụng tình theo công thức: h 9|Page Thông thường chọn Từ Bảng 1.1 ta có, - Tổng cơng suất tác dụng cực đại phụ tải: Hệ số đồng thời m = 0,8 - Tổng thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp: - Công suất tự dùng nhà máy điện tính theo phần trăm Quy ước, - Nhà máy nhiệt điện ÷ 7% - Nhà máy thủy điện ÷ 2% Cơng suất dự trữ hệ thống trường hợp: - Công suất dự trữ xảy cố thường lấy công suất tổ máy lớn hệ thống điện - Công suất dự trữ phụ tải dự trù có biến động bất ngờ phía phụ tải (thường tăng phụ tải) nằm ngồi dự tính ÷ 3% cơng suất phụ tải tổng - Công suất dự trữ phát triển lượng cơng suất tính tốn nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển mạng điện (phụ tải phát triển) khoảng thời gian từ – 15 năm sau Nhìn chung, cơng suất dự trữ tồn hệ thống tính theo cơng thức: h 10 | P a g e Dựa theo số liệu thông số dây dẫn lựa chọn, cần tiến hành kiểm tra điều kiện phát nóng khu vực khu vực 3: - Khu vực 2: Phương án dây lộ kép, cố điều kiện phát nóng đứt dây Dòng cưỡng I1, cb đoạn N–3 I2, cb đoạn – 4: - Khu vực 3: Trường hợp cố nặng nề đứt đoạn N – 5, mạng điện bị hở sinh dòng cưỡng I3, cb đoạn N – 6’ dòng cưỡng I4, cb đoạn -6’: Bảng 2.3.1: Kiểm tra điều kiện phát nóng khu vực Dịng cưỡng I cb ( A) Điều kiện phát nóng Kết luận I cb=k I cρ(A) I cb