Tính toán chính xác chế độ vận hành của mạng điện

lờI nói đầu Ngày kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ đời sống nhân dân nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ sinh hoạt tăng trưởng khơng ngừng Mặc dù cịn nhiều khó khăn song năm qua đạt thành việc phát triển nguồn điện lưới điện nhằm đáp ứng nhu cầu điện cho sản suất đời sống Công nghiệp điện lực giữ vai trị quan trọng, có liên quan chặt chẽ đến nhiều ngành kinh tế quốc dân : Luyện kim, hoá chất, khai thác mỏ Điện có vai trị quan trọng khí hố, điện khí hố Điện đến tận vùng sâu, vùng xa nhằm phục vụ cho đời sông sinh hoạt phát triển sản suất người dân, phụ tải tiếp tục gia tăng điển hình khu kinh tế, nhà máy, xí nghiệp ngày mở rộng Do địi hỏi cao độ tin cậy, bảo đảm tiêu kinh tế, chất lượng điện thiết kế, vận hành mạng hệ thống điện Là sinh viên học ngành Hệ Thống Điện Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, hướng dẫn hết lòng thầy q trình học tập Em tiếp thu kiến thức quý báu điều giúp đỡ em nhiều trình làm đồ án tốt nghiệp cơng tác sau Trong q trình làm đồ án có cố gắng song kinh nghiệm, thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót em mong thầy nhận xét góp ý kiến để em thêm nhiều tiến phục vụ tốt công tác sau Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Đạm thầy cô môn giúp đỡ em tận tình để hồn thành đồ án tốt nghiệp Chương Phân tích đặc đIểm nguồn phụ tải ******* Phân tích nguồn cung cấp điện cần thiết phải quan tâm mức bắt tay vào làm thiết kế Việc định sơ đồ nối dây mạng điện phương thức vận hành nhà máy điện, hồn tồn phụ thuộc vào vị trí, nhiệm vụ tính chất nhà máy điện Số liệu phụ tải loại tài liệu quan trọng Thiết kế hệ thống có xác hay khơng hồn tồn mức độ xác cơng tác thu thập phân tích phụ tải định 1/ Nguồn điện Trong đồ án thiết kế, nguồn cung cấp nhà máy nhiệt điện (NMNĐ ) hệ thống điện ( HT ) - NMNĐ gồm tổ máy có cơng suất định mức tổ máy 100MW, điện áp định mức Uđm = 10,5 kV , cos= 0,85 Vậy công suất định mức nhà máy đIện 300 MW Đây nhà máy nhiệt điện dùng ngun liệu than, dầu hay khí nên cơng suất tự dùng chiếm khoảng 10% tổng công suất phát Công suất kinh tế : Pfkt = 80 85% Pfđm Trong tính tốn lấy : Pfkt =80% Pfđm = 08 x300 =240 MW Hệ thống có cơng suất vơ lớn , hệ số cos góp 110kV cos=0,85 NMĐ cách hệ thống tương đối xa (130 km ) 2/ Phụ tải Ta có bảng số liệu : Bảng 1.1 36 25,2 0,9 17,4 Pmax(MW) Pmin(MW) Cos Qmax(MV) Qmin(MVar) Loại phụ tải ĐCĐA Utc (kV) 12,2 kt 10 40 28 0,9 19,37 38 26,6 0,9 18,4 13,56 12,8 kt 10 kt 10 40 28 0,9 19,37 38 26,6 0,9 18,4 40 28 0,9 19,3 13,56 12,8 kt 10 kt 10 38 26,6 0,9 18,4 40 28 0,9 19,3 38 26,6 0,9 18,4 13,5 12,8 13,5 12,8 kt 10 kt 10 kt 10 kt 10 Tổng số có phụ tải, tất phụ tải loại 1, yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường cần cung cấp điện với độ tin cậy cao - Công suất phụ tải yêu cầu chế độ phụ tải cực đại Pptmax = 348MW mà : Pfkt = 240MW   Pptmax  Pfkt nhà máy nhiệt điện nên mạng điện phải lấy thêm công suất từ hệ thống Trong chế độ cực tiểu có Pmin = 70% Pptmax = 268,8MW Phụ tải phân bố xung quanh NMĐ HT Phụ tải 2,3,1 Phía hệ thống Phụ tải 4,5,6,7,8,9 phía nhà máy Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000h Từ số liệu phân tích nguồn điện phụ tải trên, ta thấy phải có lên hệ chặt chẽ nhà máy hệ thống để chế độ vận hành vận hành tin cậy linh hoạt Chương Cân băng công suất tác dụng công Suất phản kháng ******* 2.1/ cân bắng công suất tác dụng Cân công suất tác dụng cần thiết để giữ tần số bình thường Nó có nghĩa tổng công suất tác dụng phát phải tổng công suất yêu cầu Pf =  Pyc Nếu Pf   Pyc phải tăng công suất phát lên, nhà máy phát hết công suất định mức mà khơng đủ phải lấy thêm từ hệ thống  Pf + Pht = m Pptmax +Pmd+ Ptd + Pdt Trong : Pf : Tổng cơng suất nhà máy điện Pfkt=240 MW PHT : Công suất tác dụng lấy từ hệ thống m: Hệ số đồng thời m =1 Pptmax : Tổng công suất yêu cầu phụ tải chế độ cực đại Pmd : Tổng tổn thất công suất đường dây máy biến áp, tính tốn lấy sơ Pmd = 5%Pptmax Ptd : Tổng công suất tự dùng nhà máy lấy Ptd =10%Pfkt Pdt : Tổng công suẩt dự trữ lấy từ hệ thống nên coi Pdt = Ta có : 240 + PHT = 348 + 0,05.348 +0,1.240 PHT = 149,4 MW Như chế độ phụ tẩi cực đại , nhà máy cần lượng công suất là: 149,4MW từ hệ thống 2/ Cân công suất phản kháng Cân công suất phản kháng để giữ điện áp bình thường hệ thống, thiếu hụt công suất phản kháng làm cho điện áp giảm sút Phương trình cân băng cơng suất phản kháng Qf + QHT = mQptmax + Q ba + Qc + Qdt + Qtd + QL (2 - 2) Trong : Qf : Tổng cơng suất phản kháng phát nhà máy nhiệt điện Qf = Pf tgf = 240 0,62 =148,8 MVAr ( Cos= 0,85 ) QHT = PHT tgHT = 149,4 0,62 = 92,628MVAr Qpt: Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ phụ tải cực đại Q pt =P ptmax tg= 0,484 348 =168,4MVAr QL: Tổn thất công suất phản kháng đoạn đường dây QC : Công suất phản kháng đường dây sinh ra, với mạng 110kV tính tốn sơ coi QL = QC QBA : Tổn thất công suất phản kháng máy biến áp QBA = 15%.Qptmax = 15% 168,4 = 25,26MVA Qtd = Ptd.tgtd Costd = 0,75 tgtd = 0,88 Qtd coi không, tổng công suất phản kháng lấy từ HT Từ công thức - 148,4 + 92,628 > 168,4 + 25,26 + 21,12 241,428 > 214,78 Ta thấy tổng công suất phản kháng nhà máy hệ thống cung cấp lớn tổng công suất phản kháng mà phụ tải yêu cầu nên ta khơng phải bù sơ chương tính tốn lựa chọn phương án tối ưu ******* Nguyên tắc chủ yếu công tác thiết kế mạng điện cung cấp điện kinh tế với chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện cao Mục đích tính tốn thiết kế nhằm tìm phương án phù hợp với nguyên tắc nêu 3.1/ Dự kiến phương án nối dây mạng điện Qua phân tích nguồn điện phụ tải ta thấy : + Tất phụ tải hộ loại một, nên yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao ta phải cung cấp điện từ hai nguồn riêng biệt, lộ kép, mạch vịng + Trong tính tốn sơ ta thấy chế độ vận hành bình thường, hệ thống cung cấp khoảng 114MW cho mạng điện, ta bố trí số phụ tải lấy điện trực tiếp từ hệ thống + Từ nhận xét ta có số phương án sau: Phương án I NĐ Phư ơngưánư2 NĐ Phư ơngưánư3 NĐ