Đồ án môn cung cấp điện epu

Lời nói đầu Đất nước ta q trình cơng nghiệp hóa – đại hóa địi hỏi trình độ khoa học kĩ thuật cao Ngành điện ngành hạ tầng sở, có ảnh hưởng vơ quan trọng phát triển ngành kinh tế khác, ưu tiên phát triển yêu cầu trình độ theo kịp đáp ứng nhu cầu Trong hệ thống điện nước ta nay, phụ tải phát triển ngày nhanh nên việc quy hoạch thiết kế mới, phát triển mạng điện vấ đề quan tâm ngành điện nói riêng nước nói chung Do kinh tế nước ta giai đoạn phát triển việc phát triển điện thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện điện phânphối điệncho hộ tiêu thụ cần phải tính tốn kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lý kĩ thuật kinh tế Đồ án môn học đưa phương án có khả thực thi việc thiết kế mạng lưới điện cho khu vực gồm nguồn điện sáu phụ tải loại I loại III Nhìn chung, phương án đưa đáp ứng yêu cầu mạng điện Dù cố gắng song đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế, mong nhận bảo giúp đỡ thầy để em tự hồn thiện thêm kiến thức lần thiết kế đồ án sau Trong trình làm đồ án, em xin chân thành cám ơn thầy cô giáo, đặc biệt cám ơn thầy giáo Ths Phạm Anh Tuân tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Phan Long Biên MỤC LỤC Nội dung Chương I Phân tích nguồn phụ tải Chương II Để xuất phương án nối dây tính tốn tiêu kĩ thuật Chương III Chọn phương án tối ưu theo tiêu kinh tế Trang 18 Chương IV Lựa chọn máy biến áp sơ đồ trạm cho phương án chọn 23 Chương V Tính tốn xác cân công suất chế độ phương án chọn 27 Chương VI Tính điện áp nút phụ tải lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp 36 Chương VII Tính tiêu kinh tế - kĩ thuật mạng điện 41 Kết luận chung 45 CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1 Mở đầu Phân tích nguồn phụ tải phần quan trọng tính tốn thiết kế lưới điện.Trong chương ta tiến hành phân tích đặc điểm nguồn cung cấp phụ tải điện, sở xác định cơng suất phát nguồn cung cấp dự kiến sơ đồ nối dây cho đạt hiệu kinh tế - kĩ thuật cao 1.2 Nguồn điện Trong phạm vi đồ án môn học, hệ thống điện thiết kế cung cấp nguồn điện N góp hệ thống 110kV có cơng suất vơ lớn, tọa độ x=7 (km) y=13 (km); Cosφ = 0,85 Điện áp lấy từ góp hệ thống truyền tải mạng điện không tới phụ tải 1.3 Phụ tải Hệ thống điện thiết kế có phụ tải, phụ tải có cơng suất lớn bố trí xung quanh nguồn điện tạo điều kiện thuận lợi cho phương án nối dây Trong phụ tải, có bốn phụ tải loại hai phụ tải loại Mỗi phụ tải có cơng suất hệ số cosφ khác từ 0,84 – 0,88 Do yêu cầu cung cấp điện phải đảm bảo liên tục mức độ cao Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmaxtừ 4200 – 4400h Số liệu phụ tải: Bảng A Các liệu đề Thông số Tọa độ x (km) Tọa độ y (km) Pmax (MW) Cos φ Pmin (MW) Cos φđm Uđm (kV) Yêu cầu điều chỉnh điện áp Loại Tmax (h) Phụ tải Nguồn 48 72 12 30 49 48 40 21 30 17 12 13 42 0.84 40 0.84 34 0.86 31 0.88 0.85 T T T T KT T 4200 4200 4400 4400 4400 4400 29 30 0.88 0.88 0.7*Pmax 0.9 22 1.4 Kết luận Qua việc phân tích sơ đặc điểm nguồn phụ tải ta có nhìn tổng quan mạng điện thiết kế với sồ liệu nguồn phụ tải xác định Từ ta tiến hành đề xuất phương án nối dây tính tốn tiêu kỹ thuật CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 2.1 Mở đầu Mục đích tính tốn thiết kế nhằm tìm phương án phù hợp đảm bảo yêu cầu quan trọng cung cấp điện kinh tế với chất lượng độ tin cậy cao.Muốn làm điều vấn đề cần phải giải lựa chọn sơ đồ cung cấp điện Trong có cơng việc phải tiến hành đồng thời lựa chọn điện áp định mức, tiết diện dây dẫn, tính tổn thất điện áp,… Trong q trình thành lập phương án nối điện cần phải ý tới nguyên tắc như:  Mạng điện phải đảm bảo tính an tồn, cung cấp điện với độ tin cậy cao  Đảm bảo chất lượng điện tần số, điện áp,…  Chỉ tiêu kinh tế cao, vốn đầu tư nhỏ, tổn thất nhỏ, chi phí vận hành nhỏ  Đảm bảo an toàn cho người thiết bị, vận hành đơn giản, linh hoạt, có khả phát triển 2.2 Đề xuất phương án nối dây Trong thiết kế lưới điện, để chọn sơ đồ tối ưu mạng điện, người ta thường sử dụng phương pháp liệt kê nhiều phương án Từ vị trí cho nguồn phụ tải đặc điểm chúng, ta đề xuất phương án nối dây sau: Phương án T2 (3) T4 (1) T5 (1) T3 (1) T6 (1) T1 (3) Hình 2.1 Sơ đồ nối dây phương án Phương án T2 (3) T4 (1) T5 (1) T3 (1) T6 (1) T1 (3) Hình 2.2 Sơ đồ nối dây phương án Phương án T2 (3) T4 (1) T5 (1) T3 (1) T6 (1) T1 (3) Hình 2.3 Sơ đồ nối dây phương án 2.3 Lựa chọn điện áp định mức, tiết diện dây dẫn, tính tổn thất điện áp cho phương án 2.3.1 Phương pháp chung a Lựa chọn điện áp định mức Lựa chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện nhiệm vụ quan trọng trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp tới tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện Để chọn cấp điện áp định mức hợp lý cần phải thỏa mãn điều kiện sau:  Cấp điện áp phải phù hợp với tình hình lưới điện phù hợp với tình hình lưới điện quốc gia  Đáp ứng yêu cầu mở rộng phụ tải sau Việc lựa chọn điện áp định mức mạng điện tính theo cơng thức kinh nghiệm sau: U  4, L 16 * P (kV) (2,1) Trong  L: Khoảng cách truyền tải, km  P: Công suất truyền tải đường dây, MW b Lựa chọn tiết diện dây dẫn Đối với mạng điện khu vực, tiết diện dây dẫn chọn theo mật độ kinh tế dòng điện, nghĩa là: Ii Fi  n*Jkt (2.2) Trong đó:  Fi: Tiết diện dây dẫn, mm2  Ii: Dòng điện chạy đường dây chế độ phụ tải cực đại, A  Jkt: Mật độ kinh tế dòng điện, Ở ta có Jkt  1,1 A/mm2  n: Số dây Dòng điện chạy đường dây chế độ phụ tải cực đại xác định theo công thức: S Imax  max *103 , A (2.3) U đm Trong đó:  Uđm: điện áp định mức mạng điện, kV  Smax: công suất chạy đường dây phụ tải cực đại, MVA Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo cơng thức tiến hành chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn gần kiểm tra điều kiện tạo thành vầng quang, độ bền đường dây phát nóng dây dẫn chế độ sau cố Đối với đường dây dẫn 110kV, để không xuất vầng quang dây nhơm lõi thép cần phải có tiết diện F  70mm c Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp Khi chọn sơ phương án cung cấp điện đánh giá chất lượng điện theo giá trị tổn thất điện áp Khi tính sơ mức điện áp trạm hạ áp, chấp nhận chế độ phụ tải cực đại tổn thất điện áp không vượt 15% chế độ làm việc bình thường, cịn chế độ sau cố tổn thất điện áp lớn không vượt 20%, nghĩa là: ΔUUmaxbt% = 15% ΔUUmaxsc% = 20% Tổn thất điện áp đường dây thứ i vận hành bình thường xác định theo cơng thức: Uibt  Pi *Ri  Qi *Xi U2 *100 , kV đm Trong đó:  Pi, Qi : Cơng suất chạy đường dây thứ i, MW  Ri, Xi : Điện trở điện kháng đường dây thứ i, Ω Đối với đường dây mạch, ngừng mạch tổn thất điện áp đường dây bằng: ΔUUisc % = 2ΔUUibt% 2.3.1.1 Phương án T2 (3) T4 (1) T5 (1) T3 (1) T6 (1) T1 (3) a Lựa chọn điện áp định mức Điện áp tính tốn đường dây N-T1 là: UN-T1 = 4, 34 45.89 16 * 42  116.28 (kV) Tương tự ta có kết tính điện áp định mức đường dây phương án cho bảng 1.2 Bảng 1.2 Các giá trị công suất điện áp phương án Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 Chiều dài 45.89 74.09 12.04 31.91 46.17 45.01 Cos φ 0.84 0.84 0.88 0.88 0.86 0.88 P (MW) 42 40 29 30 34 31 Q (MVAr) 27.13 25.84 15.65 16.19 20.17 16.73 S (MVA) 50.00 47.62 32.95 34.09 39.53 35.23 UKN (kV) 116.28 115.98 94.69 98.19 105.43 100.95 Uđm (kV) 110 110 110 110 110 110 b Lựa chọn tiết diện dây dẫn Chọn tiết diện dây dẫn đường dây N-T1:  Cơng suất tồn phần: PT = 42  50(MVA) = = CosT 0,84 ST1 Dòng điện: 50 S  *1000  262.43( I 3Uđm A) *110 SN-T1  Tiết diện dây: I 262.43 F   238.57(mm ) 1*1,1 n * Jkt Chọn dây 1x AC 120 [Mạng lưới điện; Nguyễn Văn Đạm; Trang 196] Tương tự ta có kết tính tiết diện dây dẫn đường dây phương án cho bảng 1.3  Bảng 1.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn phương án Đường dây I (A) Số dây j N-1 262.43 1.1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 249.94 172.97 178.93 207.50 184.90 2 2 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 F (mm) 238.5 227.2 78.62 81.33 94.32 84.04 B0 (10S/km) Loại dây R0 (Ω/ km) X0 (Ω/KM) ACO 240 0.13 0.357 3.11 ACO 240 AC 95 AC 95 AC 95 AC 95 0.13 0.33 0.33 0.33 0.33 0.357 0.397 0.397 0.397 0.397 3.11 2.87 2.87 2.87 2.87 c Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp Sau chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn xác định thông số đơn vị đường dây cần tiến hành tính thơng số tập trung R, X, B theo công thức sau: