Luan van thiet ke he thong dien gom 2 nha may dien va mot

Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực Phần 1: i Thiết kế Hệ thống điện gồm nhà máy điện i i i i i i i i i số phụ tải khu vùc i i i i i i Ch¬ng i Phân tích nguồn phụ tải i i i i i 1- Sơ đồ địa lý: i i i i HT Cos = 0,8 N§:3 x (MW Cosφ= i Nh÷ng sè liƯu vỊ ngn cung cÊp: i iiiii i a) HƯ thèng: iiiiiiiiii iiiiiiiiii iiiiiiiiii iiii i i i i i i i i Cã c«ng st v« cïng lín i i i i i Điện áp Uđm = 110 kV i i i i i Cosφ = 0,8 i i b)Nhà máy NĐ: i i Công suất đặt: i i iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii HƯ sè c«ng st: i i i iiiiiiiiiiiiiiiiiiii P = 3x50 MW i i i Cosφ = 0,85 i i Điện áp định mức thứ cấp: Uđm = 10,5 kV i i i i i iiii i i i Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực Những số liệu phụ tải: i i i i i i Công suất tiêu thụ phụ tải khác nhau, phụ tải tiêu thụ i i i i i i i i i i i i i i i i i i i cùc tiÓu 60 % phụ tải cực đại i iiii i i i i i i i S = P/ Cosφ ; Q= P.tgφ = S.sinφ i i i i ii i ii i Ta cã b¶ng sè liƯu sau: i i i i i Phơ t¶i Sè liÖu PMAX (MW) 50 25 27 PMIN 30 15 16,2 (MW) 0,8 0,8 0,8 Cosφ QMAX (MVAr) 37,5 18,7 20,2 5 QMIN (MVAr) 22,5 11,2 12,1 5 Lo¹i hộ phụ I I I tải Yêu cầu ĐCĐA KT KT KT Điện áp thứ 10 10 10 cấp iiiiiiiiiiii 22 13,2 26 15,6 25 15 24 14,4 15 0,85 13,6 8,18 III 0,85 16,1 9,67 I KT 10 T 10 i Tæn g 214 128, i iiiiiiii iiiiiiiiiiiiii iiiiii iiiiiii i i i i i i i ii i 0,85 0,85 0,85 15,5 14,8 9,3 9,3 8,92 5,58 I I III T 10 T 10 T 10 Phân tích nguồn phụ tải: i i i ii i i i i i Ph©n tÝch nguån phụ tải nhằm mục đích xây dựng đợc i i i i i i i i i i i phơng thức vận hành hệ thống Từ số liƯu trªn ta cã i i i i i i i i i i i i i i i nhËn xét nh sau: i i i - Đối với nhà máy nhiệt điện chế độ vận hành kinh tế i i i i i i i i i i i i i phát từ: (80-95)% Công suất ®Ỉt i i i i i i i - PhÝa hệ thống có công suất phát vô lớn, nên sÏ cã i i i i i i i i i i i i nhiệm vụ phát công suấtt thiếu phía Nhà máy nhiệt i i i i i i i i i i i i điện không cung cấp đủ i i i i - Đặc điểm hộ phụ tải: i i i i i i i i i i i i ii i + Cã hộ phụ tải loại I gồm hộ: 1, 2, 3, 5, 6, i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i phơ t¶i quan trọng có yêu cầu cung cấp điện cao, vËy i i i i i i i i i i i i i i Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực phải có dự phòng chắn Mỗi phụ tải phải phải đợc cấp i i i i i i i i i i i i điện mạch, để đảm bảo cấp điện liên tục i i i i i i i i i i i i i i i nh đảm bảo chất lợng điện chế độ vận hành i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i + Cã phơ t¶i loại III gồm hộ 4, hộ phụ t¶i Ýt quan i i i i i i i i i i i i i i i i i i i trọng để giảm chi phí ®Çu t ta chØ cÇn cÊp ®iƯn i i i i i i i i i i i i i i i i mạch đơn i i i - Yêu cầu điều chỉnh điện áp: i i i i i Trong mạng điện thiết kế hộ 1,2,3,4 có yêu cầu điều i i i i i i i i i i i i i i i i i chỉnh điện áp khác thờng Độ lệch điện áp góp hạ áp i i i i i i i i i i i trạm hạ áp cho phép chế độ nh sau: i iiiiiiiiii i i i i i i i i i i i i Chế độ phụ tải cực đại: U% = + 5% i iiiiiiiiiii iiiiiiiiiii i i i i i i i ii i i i iiiii i i i i Chế độ phụ tải cực tiểu : U% = 0% i ii i i i i ChÕ ®é sù cè : i ii i ii iii ii i i δU% =  5% iiiiiiiiiiiiiiiiii i ii i i i Các phụ tải lại có yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng, nên i i i i i i i i i i i i i i ®é lệch điện áp góp hạ áp trạm hạ áp cho phép i i i i i i chế độ nh sau: i ii i iiiiiiiiiii iiiiiiiiiii i i i i i ii i i i i i i i i i iiiiii δU%  + 2,5% i i i i Chế độ phụ tải cực tiÓu : δU%  + 7,5% i ii i i i i ChÕ ®é sù cè : i ii i ii iiiiiiiiiiiiiiiiiii iiii i i i i δU%  - 2,5% ii i i i - Thêi gian sư dơng công suất cực đại tất phụ tải i i i i ®Ịu b»ng nhau: i iiiiiiiiiiiiiiiiii iiii i i i i i i i i i i ii Tmax = 4700 (giê) i i ii TÊt c¶ phụ tải có điện áp thứ cấp nh = 10 KV iiiii i iiiii ChÕ ®é phơ tải cực đại: i i i i i i i HƯ sè c«ng st: i i i iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii i iiiiii i i i i i i i i §èi víi c¸c hé: 1, 2, cosφ = 0,8 i i i i i i ii ii ii i §èi víi c¸c hé: 4, 5, 6, 7, 8, cosφ = 0,85 i i i i i i i i ii iii i i i Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực Chơng i Cân công suất i i i i sơ xác định chế độ làm việc nhà máy nhiệt điện i i i i i i i i i i i i Việc cân công suất hệ thống điện tríc hÕt lµ xem i i i i i i i i i i i i i khả cung cấp tiêu thụ điện hệ thống có cân i i i i i i i i i i i i hay không Sau sơ định phơng thức vận hành i i i i i i i i i i i i cho tõng nhµ máy điện hệ thống trạng thái vận i i i i i i i i i i i i i i i hành cực đại, cực tiểu vµ sù cè i i i i i i i I Cân công suất tác dụng i i i i i i Phơng trình cân bằng: i iiiiiiiiiiiiiii i PHT +PFNĐ = m PPT + Pmđ + Ptđ + ∑ P ®t i iii Trong ®ã: i i i i i i i i i i i i ii iii i i i i i i ∑PFN§ : Tỉng công suất phát tổ máy nhà máy i i i i i i i i i i i nhiƯt ®iƯn i iiiiiiiiiiiiiiiiiii iiiiiii iiiiiiii ∑ P FND=3⋅50=150( MW ) m: Hệ số đồng thời, tính toán ta lÊy m = i i i i i i i i i i i i ∑PPT: Tỉng c«ng suất tác dụng cực đại phụ tải iiiiiiiiiiiiiiiiii i i i i i i i ∑ P PT =P1+P2 +P3+P 4+P5 +P6+P7 + P8 i i i i i i Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng ®iÖn khu vùc = 50 + 25 + 27 + 22 + 26 + 25 + 24 + 15 = 214 i ii i i i i ii i i i i ii i i i i ii i i i i ii i i i i i i i i i i i i i i i i i i i ii i i i i (MW) iiiiiiii Pmđ : Tổng tổn thất công suất tác dụng đờng dây i i i i i i i i i i i i i máy biến ¸p, kho¶ng (8 – 14)%PPT Ta lÊy Pmd = 12% i i i i i i i i i i i i i i PPT iiiiiiiiiiiiiiiiiii i i i i i i ∑Pm® =12%.214 = 25,68 i i i (MW) i Ptđ : Tổng công suất tự dùng nhà máy nhiệt điện, đợc i i i i i i i i i i i i i i x¸c điịnh khoảng (8 14)%PPT Ta lấy: i i iiiiiiiiiiiiiiiiii i i i i i i i i i i i i i Ptđ = 12%.PFNĐ = 12%.150 = 18 i i i i i i i (MW) i Pdt : Công suất dự trữ mạng điện Trong trờng hợp này, i i i i i i i i i i i i i nhà máy nhiệt điện hoà lới hệ thống, ta dùng lợng dự tr÷ cđa i i i i i i i i i i i i i i i phÝa hÖ thèng Tức lợng dự trữ phía hệ thèng ph¸t i iiiiii i i i i i i i i i i i i i Phơng trình cân công suất tác dụng là: i iiiiiiiiiiiiiiii iiiiiiiiiii i i i i i i i PHT + ∑PFN§ = m ∑PPT + ∑Pm® +∑ Pt® i i ii i i i ii iii i i i ⇒ i PHTi +i 150i i =i 214i +i 25,68i +18i i =i 257,68i i (MW) Vậy mạng điện cần lợng công suất tác dụng hệ thống iiiiii i i i i i i i i i i i i i cấp đến là: i iiiiiiiiiii i i PHTi =i 257,68i -i 150i =i 107,68 (MW) II C©n b»ng công suất phản kháng i i i i i i Cân công suất phản kháng đợc biểu diễn ph¬ng i i i i i i i i i i i tr×nh sau: i i i i i i i i i i i i i i QHT + ∑QFN§ + ∑Qb = m ∑QPT + ∑QB + ∑QL - ∑QC + ∑Qt® i i i i i i i i i i i i i i i i i i +Qđt Trong đó: i iiiiiiii QFNĐ : Tổng công suất phản kháng phát tổ máy nhà i i i i i i máy điện i iiiiiiiiiiiiiiiiiiii iiiiiiiiiiiii ∑QFN§ = ∑PFN§ tgφ i i i i i i i i i i i i Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực =150 iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii √ −1=150 ,619=92 , 85 , 852 (MVar) m.QPT : phụ tải phản kháng cực đại mạng có xét đến i i i i i i i i i i i i i i hƯ sè ®ång thêi (m = 1) i i i i i i QPT = PPT tgPT ii i i i = 0,75.(50 + 25 + 27) + 0,619.(22 + 26 + 25 + 24 + i i i i i i i i i i i i i i i 15) =135,828 iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii i i i i i i i i (MVAr) ∑QB: Tỉng tỉn thÊt c«ng suất phản kháng MBA i i i i i i i i i i i líi Víi cấp biến áp trị số QB lÊy: QB = ( i i i i i i i i i i i i i i i i i i  12 )% Spt i i i i Ta lấy 8%, Spt tổng công suất cđa phơ t¶i biĨu kiÕn i i i i i i i i i i i i i i i hƯ thèng ®iƯn i i ( ) P + P2 + P P + P5 + P + P7 + P + 0,8 , 85 QB = 8% i iiiiiiiii i ( ) 50+25+ 27 22+26+ 25+ 24+15 + 0,8 , 85 = 8% = 19,16 (MVAr) i i i iiii QL, QC : Tổng công suất phản kháng đoạn ®i i i i i i i i i i i ờng dây mạng điện Với tính toán sơ bé, ta cã thÓ coi r»ng i i i i i i i i i i i i i i i QL - QC = i i i i Qtd : Tổng công suất tự dùng nhà máy điện i i i i i i i i i i i i i hÖ thèng i iiiiiiiiii Qtd = Ptd tg iiiiii i i i i Qtd = 18 0,619 = 11,142 i i i i i iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii (MVAr) QHT: Tổng công suất phản kháng phát tõ phÝa hÖ thèng: i iiiiiiiiiiiiiiiiiii iiiiiiii i i i i i i i QHT= PHT.tgφ = 107,68 0,75 = 80,76 i i i i ii i i i iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii (MVAr) i Qb: Tổng công suất phản kháng thiết bị bù phát i i i i i i i i i i i Thay sè liÖu ta tÝnh công suất bù phản kháng yêu cầu cho mạng i i i điện là: i i i i i i i i i i i i i Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực iiiiiiiiiiiiiiiii ∑Qb = ( m ∑QPT + ∑QB + ∑Qt® ) - ∑QHT - ∑QFN§ i i i i i ii ii i i i i ii i = (135,828 + 19,16 + 11,142) – 80,76 - 92,85 iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii i i = - 7,689 iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii i i i i i i i i i i i (MVAr) iiii ∑Qb < Vậy ta kết luận mạng điện bù c«ng suÊt i i ii i i i i i i i i i i i phản kháng i III Sơ chế độ làm việc nhà máy nhiệt ®iÖn i i i i i i i i i i i Việc định phơng thức vận hành cho nhà máy ảnh hởng i i i i i i i i i i i i lín ®Õn hiƯu kinh tế toàn lới điện Vì cho nªn ta i i i i i i i i i i i i i i i i phải sơ định phơng thức vận hành nhà máy ®iÖn ë i i i i i i i i i i i i i i chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu cố i i i i i i i i i i M¹ng thiÕt kÕ gồm nhà máy nhiệt điện hoà vào lới hệ i i i i i i i i i i i i i thèng cã c«ng st v« cïng lín Nh nhà máy nhiệt điện vận i i i i i i i i i i i i i i hành kinh tế khoảng (85 95)% công suất định mức i i i i i i i i i i i Chế độ cực đại i i i Trong chế độ nhà máy phát với 85% công suất định i i i i i i i i i i i i møc ë chÕ ®é ta có tổng công suất yêu cầu là: i i iiiiiiiiii i i i i i i i i i Pyc = PPT + Ptd + Pm® = 257,68 i i i i i i i (MW) i C«ng suất phát nhà máy là: i iiiiiiiiii i i i i i PF = 85%.150 = 127,5 i i i i (MW) i Nh phần công suất hƯ thèng cung cÊp lµ: i i iiiiiiiiii i i i i i i i i PHT = 257,68 – 127,5 = 130,18 i i i i i (MW) i ChÕ ®é cùc tiĨu i i i ë chÕ độ này, phụ tải cực tiểu 60% phụ tải cực đại Do i i i i i i i i i i i i i vËy ta sÏ cho nhà máy phát với 60% công suất định mức i i i i i i i i i i i i chế độ ta có tổng công suất yêu cầu là: i iiiiiiiiii i i i i i i i i Pyc = PPT + Ptd + Pm® = 172,08 i i i i i i i i i i (MW) i i Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực Công suất phát nhà máy là: i iiiiiiiiii i i i i i PF = 60%.150 = 90 i i i i (MW) i Nh phần công suất hệ thống cung cÊp lµ: i iiiiiiiiii i i i i i i i i i PHT = 172,08 – 90 = 82,08 i i i i i (MW) i Ch¬ng 3: phơng án nối dây mạng điện lựa chọn phơng án hợp lý i i i i i i i i ii i i i i i Nh÷ng yêu cầu mạng điện: i i i i i i i i Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực - Cung cấp điện an toàn, liên tục iiiiii ii i i i i i i - Đảm bảo chất lợng điện iiiiii ii i i i i i - Các sơ đồ kết dây có tính linh hoạt cao iiiiii i ii i i i i i i i i i Lùa chän d©y dÉn: i iiiiiii iiii i i i -Dây đồng: i i Có điện trở nhỏ, dẫn điện tốt, độ bền học khả i i i i i i i i i i i i i i i chịu nhiệt tốt dây nhôm nhng giá thành cao không sử i i i i i i i i i i i i dông iiiii i i i i - Dây nhôm: i i Có điện trở suất lớn dây đồng, trọng lợng nhỏ dây i i i i i i i i i i i i i ®ång nhng ®é bỊn học khả chịu nhiệt, chịu lực i i i i i i i i i i i i i i hơn, nên dùng đợc khoảng cách ngắn i i i i -Dây nh«m lâi thÐp: iiiiii i i i i i i i i i i i i i i i D©y nhôm lõi thép loại dây đợc sử dụng rộng r·i nhÊt cho i i i i i i i i i i i i i i tất đờng dây không đảm bảo đợc độ bền c¬ i i i i i i i i i i i i i i häc vµ chi phÝ nhá i i i i Chän tiÕt diƯn d©y dÉn: i i i i i Tiết diện dây dẫn đợc chọn theo mật độ kinh tế dòng i i i i i i i i i i i i i ®iƯn: I max F≥F kt = J kt iiiiiiiiiiiiiiiiii Với Tmax = 4700 (h), tra bảng ta đợc: Jkt = (A/mm2) i i i i i i i i ii i i i Dòng điện lớn nhánh đợc tính nh sau: i i i i i i i i i i I max = iiiiiiiiiiiiiiiiiii 10 Smax (A) n √ U dm Trong đó: i - Smax : công suất lớn truyền đờng dây (MVA) i i i i i i i i i i - n : số lộ đờng dây i i i i i i - Uđm : điện áp định mức ®êng d©y (kV) i i i i i i i i i ii ii Đồ án tốt ngiệp - Thiết kế mạng điện khu vực Tính toán kiểm tra so sánh phơng án: i iiiiii iiiiii iiiiii i i i i i i i i i - Kiểm tra phát nóng dây dẫn i i i i i i - Kiểm tra tổn thất điện áp i i i i i i - KiĨm tra tỉn thÊt vÇng quang i i i i i i 5.Bè trí dây dẫn: iii i i i - Đối với đờng dây mạch đơn ta bố trí dây dẫn theo h×nh tam i i i i i i i i i i i i i i i giác vuông : i i iiiiiiiiiiiiiiiiiiiii i D = 4m, ( Dtb = m) i i i i i i i iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii i i i i - Đối với đờng dây kép ta bố trí dây dẫn theo mặt phẳng i i i i i i i i i i n»m ngang ( cặp nh hình vẽ): Dtb = 4m i iii i i i i i i ii i i i i i i