Do an tot nghiep luoi dien khu vuc 153817

Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội Lời nói đầu Điện dạng lợng quan trọng hệ thống lợng Quốc Gia Điện đóng vai trò quan trọng đợc sử dụng rộng rÃi hầu hết lĩnh vực nh : sản xuất kinh tế, đời sống xà hội, nghiên cứu khoa học Đối với mỗiĐối với quốc gia điện phải phát triển trớc bớc nhằm tạo đà lĩnh vực khác phát triển Hiện nớc ta thực công công nghiệp hoá đại hoá đất nớc, kinh tế có bớc phát triển mạnh mẽ nhu cầu điện đòi hỏi ngày cao số lợng lẫn chất lợng Để đảm bảo số lợng ngành điện nói chung phải cần có kế hoạch tìm khai thác tốt nguồn lợng nhằm biến chúng thành điện thoả mÃn nhu cầu xà hội Để đảm bảo chất lợng điện cần xây dựng hệ thống truyền tải phân phối điện đại có phơng thức vận hành tối u chế độ tiêu thụ hợp lý nhằm giảm tới mức thấp tổn thất điện Việc thiết kế mạng lới điện nhằm đa phơng thức truyền tải điện tối u đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế Đồ án thiết kế mạng lới điện khu vực thông qua việc tính toán thiết kế mạng lới truyền tải điện đơn giản nhằm tổng hợp lại kiến thức đà học, mặt khác thông qua bồi dỡng cho sinh viên có đợc kỹ cần thiết công tác quy hoạch vận hành thiết kế mạng lới điện sau Với đề tài thiết kế mạng lới điện khu vực, sau thời gian tính toán thân kết hợp với học hỏi bạn bè h ớng dẫn nhiệt tình thầy giáo Đinh Quang Huy đà giúp em hoàn thành tốt đồ án Qua em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đinh Quang Huy thầy cô giáo môn bạn bè đà tận tình giúp đỡ để em hoàn đồ án Tuy nhiên thời gian kiến thức thân có hạn nên đồ án không tránh khỏi sai sót Em mong nhận đợc góp ý bảo thầy giáo Đinh Quang Huy thầy cô môn giúp em hoàn chỉnh đồ án Em xin chân thành cảm ơn Hà nội ngày tháng năm 2008 Sinh viên thực Nguyễn Văn Nam Thiết kế Hệ thống điện gồm nguồn điện số phụ tải khu vực CHƯƠNG I: Phân tích nguồn phụ tải I- Sơ đồ địa lý: Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vùc 15 14 13 12 11 10 ht cos = 0.8 Trờng ĐHBK Hà Nội nđ x 50 mw cos = 0.8 5 10 11 12 13 14 15 1.1 Nh÷ng sè liƯu vỊ ngn cung cÊp: a) HƯ thèng: Cã c«ng st vô lớn Điện áp Uđm = 110 kV Cos = 0,8 b)Nhà máy NĐ: Công suất đặt: P = 3x50 MW Hệ số công suất: Cos = 0,8 Điện áp định mức thứ cấp: Uđm = 10,5 kV 1.2 Những số liệu phụ tải: Trong h thng in thiết kế gồm phụ tải (từ phụ tải đến phụ tải 8) + Trong có phụ tải (4) phụ tải (8) thuộc hộ loại III chiếm 25% + Các phụ tải từ (1,2,3,5,6,7) hộ loại I chiếm 75 % Trong : Công suất tiêu thụ phụ tải khác nhau, phụ tải tiêu thụ cực tiểu 65 % phụ tải cực đại Pmin = 0,65 Pmax ; Tmax = 4600 h Smax = Pmax + j Qmax ; Smin = Pmin + j Qmin Ta cã b¶ng số liệu 1-1sau: Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội Số liệu Phụ tải Pmax (MW) Pmin (MW) Tæng 42 27,3 24 15,6 26 16,9 20 13 27 17,55 24 15,6 16 10,4 200 130 Cosφ Qmax(MVAr) 0,9 20,16 0,9 11,52 0,9 12,48 0,9 9,6 0,9 12,96 Qmin(MVAr) Loại hộ phụ tải Yêu cầu ĐCĐA Điện áp thứ cÊp 13,1 I 7,49 I 8,1 I 6,24 III 8,43 I 0,9 11,5 7,49 I 21 13,6 0,85 13 8,46 I 6,45 III KT KT KT KT KT KT T T 10 10 10 10 10 10 10 10 0,85 10 101, II – Phân tích nguồn phụ tải 2.1 Nguồn điện Trong thiết kế lưới điện, việc phân tích nguồn cung cấp điện quan trọng để nắm vững đặc điểm số liệu nguồn, tạo thuận lợi cho việc tính tốn Việc định sơ đồ nối dây mạng điện định phương thức vận hành nhà máy điện hồn tồn phụ thuộc vào vị trí, nhiệm vụ tính chất nhà máy điện Ở nguồn điện gồm hệ thống 110 kV, nhà máy nhiệt điện 150 MW với hệ số cos = 0,8 Đối với nhà máy nhiệt điện chế độ vận hành kinh tế phát từ (80% - 90%) công suất đặt 2.2 Phụ tải - Các hộ phụ tải loại III l cỏc h phụ tải quan trọng nên để giảm chi phí đầu tư ta cần cấp điện mch n - Các hộ phụ tải loại I nh÷ng quan trọng Vì phải có dự phßng chắn Mỗi phụ tải phải cấp điện lộ đờng dây kép m bo cp điện liên tục đảm bảo chất lượng điện chế độ vận hành Khi ngừng cấp điện làm hỏng hóc sản phẩm, hư hại thiết bị gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động ca ph ti - Yêu cầu điều chỉnh điện áp: Trong mạng điện thiết kế hộ 1, 2, 3, 4, 5, có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thờng phơng pháp độ lệch điện áp phải thoả mÃn chế độ nh sau Chế độ phụ tải cực đại: U% 5% Uđm Chế độ phụ tải cực tiểu : U% 0% Uđm Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội ChÕ ®é sù cè : 0% ≤ δU% ≤ 5% Uđm Các phụ tải lại có yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng, nên có phạm vi điều chỉnh điện áp chế độ cực đại, cực tiểu, cố - 2,5% Uđm U% +10% Uđm - Thời gian sử dụng công suất cực đại tất phụ tải nhau.Tmax=4600 h - Tất phụ tải có điện áp thø cÊp nh = 10 KV HƯ sè c«ng suất hộ: 1, 2, 3, 4, 5, : cos = 0,9 Đối với hộ: 7, 8: cos = 0,85 Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội Chơng II: Cân công suất sơ xác định chế độ làm việc nguồn điện hệ thống Khi thit k hệ thống điện người thiết kế phải quan tâm đến tiêu sau + Chất lượng điện + Độ tin cậy cung cấp điện + Hiệu kinh tế + An toàn cho người v thit b Điện dạng lợng đợc sử dụng rộng rải tất lỉnh vực hoạt động kinh tế xà hội đời sống ngời Chất lợng điện đợc đặc trng giá trị quy định điện áp tần số mạng điện Chất lợng điện ảnh hởng nhiều đến tiêu kinh tế kỷ thuật hộ sử dụng điện, thiết bị sử dụng điện làm việc tốt chất lợng điện đợc đảm bảo Đặc điểm trình sản xuất điện công suất nhà máy hệ thống sản xuất phải cân với công suất tiêu thụ phụ tải thời điểm Việc cân công suất hệ thống điện cho thấy khả cung cấp nguồn phát yêu cầu phụ tải có cân hay không Từ sơ định phơng thức vận hành cho nhà máy để đảm bảo cung cấp đủ công suất, thoả mÃn yêu cầu kỷ thuật có hiệu kinh tế cao Đặc biệt việc tính toán cân công suất cho hệ thống chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu chế độ cố, nhằm đảm bảo độ tin cậy hệ thống, đảm bảo tiêu chất lợng điện cung cấp cho phụ tải I Cân công suất tác dụng +Phơng trình cân bằng: PHT +PFNĐ = m ∑PPT + ∑Pm® +∑ Pt® + ∑ P ®t (1) Trong đó: PFNĐ : Tổng công suất phát tổ máy nhà máy nhiệt điện PFNĐ = 3.Piđm.85% = 3.50.85% = 127,5 MW PPT: Tổng công suất tác dụng cực đại phụ tải m: Hệ số đồng thời, tính toán ta lấy m = ∑PPT =42 + 24 + 26 + 20 + 27 + 24 + 21 + 16 = 200(MW) ∑Pm® : Tổng tổn thất công suất tác dụng đờng dây máy biến áp Khi tính sơ bé ta cã thÓ lÊy ( khoảng 5%.m.SPpt ) Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội ∑Pm® = 5% SPPT =5%.200 = 10 (MW) ∑ Pt® : Tổng công suất tự dùng nhà máy nhiệt điện, đợc xác định khoảng (8 - 14)%Pđm Ta lÊy: ∑ Pt® = 10%.P®m = 10%.150 = 15 (MW) Pdt : Công suất tác dụng dự trữ mạng điện Trong trờng hợp này, nhà máy nhiệt điện hoà lới hệ thống có công suất vô cung lớn Nên lợng dự trữ phía hệ thống phát Do Pdt = Phơng trình cân công suất tác dụng là: PHT + PFNĐ = m PPT + Pmđ + Ptđ PHT + 127,5 = 200 + 10 +15 = 225 (MW) ⇒ PHT = 225 - 127,5 = 97,5 (MW) Điều có nghĩa chế độ phụ tải cực đại, hệ thống cần cung cấp cho phụ tải lợng công suất 97,5(MW) II Cân công suất phản kháng Để đảm bảo chất lợng điện áp hộ tiêu thụ hệ thống điện khu vực riêng biệt nó, cần có cân công suất phản kháng +Phơng trình cân công suất phản kháng có dạng QHT + ∑QFN§ + ∑Qb = m ∑QPT + ∑QB + ∑QL - ∑QC + ∑Qt® +∑Q®t (2) Trong đó: QFNĐ : Tổng công suất phản kháng phát tổ máy nhà máy điện QFNĐ = PFNĐ.tg F = 127,5 0,75 = 95,6 (MVar) m.∑QPT : phụ tải phản kháng cực đại mạng cã xÐt ®Õn hƯ sè ®ång thêi (m = 1) QPT = QPTmax = QPT1 +Đối với mỗiĐối với mỗi.+ QPT8 = 101,3 (MVAr) ∑QB: Tỉng tỉn thÊt c«ng st phản kháng máy biến áp hệ thống Ta lÊy: ∑QB = 15%.∑QPT = 15%.101,3=15,2(MVAr) ∑QL: Tổng tổn thất công suất phản kháng đoạn đờng dây mạng điện QC : Tổng công suất phản kháng dung dẫn đoạn đờng dây cao áp mạng điện sinh Với mạng điện xét, tính toán sơ ta có thĨ coi ∑QL - ∑QC = (MVAr) ∑Qtd: Tỉng công suất tự dùng nhà máy điện hƯ thèng (Cosφtd = 0,7  0,8 )vµ nÕu chän Cosφtd = 0,75 th× tgtd.= 0,88 ) ∑Qtd = ∑Ptd tgtd= 15.0,88 = 13,23 (MVAr) Sinh viªn: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội Qđt: Tổng công suất phản kháng dự trữ toàn hệ thống, hệ thống có công suất vô cïng lín nªn ∑Pdt sÏ lÊy ë gãp hƯ thống, nghĩa Qđt = (MVAr) QHT: Tổng công suất phản kháng phát từ phía hệ thống: QHT = PHT.tgφHT = 97,5.0,75 = 73,2 (MVAr) ∑Qb: Tæng công suất phản kháng thiết bị bù phát Thay số liệu vào biểu thức (2) ta tính công suất bù phản kháng yêu cầu cho mạng điện là: Qb = ( m QPT + QB + Qtđ +Qđt) - QHT - QFNĐ = (101,3 + 15,2 + 13,23) -73,2 - 95,6 = - 39,1 (MVAr) ∑Qb < Vậy ta bù công suất phản kháng mạng điện thiết kế III Sơ xác định chế độ làm việc nhà máy nhiệt điện Chế độ phụ tải cực đại Trong chế độ ta cho nhà máy phát với 85% công suất định mức Tổng công suất tác dụng yêu cầu hệ thống (cha kể đến dự trữ hệ thống ) Pycmax = PPT + Ptd +Pmđ = 225 (MW) Vậy công suất phát nhà máy lên lới là: PFNĐ = 85%.3.50 = 127,5 (MW) Trong : + Phần tự dùng : PtdNĐ = 10%.PFNĐ = 12,75 (MW) + Phần phát lên lới : PvhNĐ= PFNĐ- PtdNĐ = 127,5 12,75 = 114,75 (MW) Nh phần công suất hƯ thèng cung cÊp lµ: PHT = ∑Pycmax - PFN§ = 225 - 127,5 = 97,5 (MW) Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội Chế độ phụ tải cực tiểu chế độ này, phụ tải cực tiểu 65% phụ tải cực đại +Tổng công suất yêu cầu chế độ phụ tải cực tiểu Pycmin = 65% Pycmax= 65%.225 =146,25 (MW) +Công suất phát nhà máy PFNĐ = 65% 3.50 = 97,5 (MW) Trong : +Phần tự dùng : PtdNĐ = 10%.PFNĐ = 9,75 (MW) +Phần phát lên lới : PvhNĐ= PFNĐ PtdNĐ= 87,75 (MW) Nh phần công suất hệ thống cung cấp PHT = Pycmin PFNĐ = 146,25 – 97,5 = 48,75 (MW) 3.ChÕ ®é sù cè Trường hợp cố nặng nề cố tổ máy nhà máy NĐ Khi ®ã tỉ máy lại nhà máy nhiệt điện phát 100% công suất định mức Công suất yêu cầu hệ thống tơng ứng với trờng hợp phụ tải cực đại Pycmax = PPT + Ptd +Pmđ = 225 (MW) +Công suất phát nhà máy PFNĐ = 2.50 = 100 (MW) Trong : + Phần tự dùng : PtdNĐ = 10%.PFNĐ = 10 (MW) + Phần phát lên lới : PvhNĐ= PFNĐ- PtdNĐ= 90 (MW) Nh phần công suất hệ thống cung cấp là: PHT = Pycmax - PFNĐ = 225 - 100 = 125 (MW) Bảng2.1 Phơng thức vận hành nhà máy Chế độ phụ tải MAX MIN Sù cè Nguån cÊp N§ HT N§ HT N§ HT Công suất phát Pf (MW) 127,5 97,5 97,5 48,75 100 125 Tự dùng (MW) Số tổ máy làm việc 12,75 3.50 (MW) 9,75 3.50 (MW) 10 2.50 (MW) CHƯƠNG III : Lựa chọn phơng án nối dây mạng điện So sánh phơng án mặt kinh tế I Các phơng án nối dây: Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội Mạng điện thiết kế gồm có NĐ 1HT , phụ tải Trong có phụ tải loại I phụ tải loại III.Các phơng án nối dây dựa vào yếu tố sau + Vị trí địa lý nguồn phụ tải + Cung cấp điện liên tục cho phụ tải + Đảm bảo chất lợng điện năng, kinh tế + Đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy linh hoạt Trên sở đề đà cho theo toạ độ, sau tính toán sơ dự kiến phơng án nối dây mạng điện nh sau: Phơng án ht nđ cos = 0.8 x 50 mw cos = 0.8 Phơng án Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HTĐ - H13 Đồ án tốt nghiệp lới điện khu vực Trờng ĐHBK Hà Nội ht n® M cos = 0.8 x 50 mw cos = 0.8 Phơng án ht n® cos = 0.8 x 50 mw cos = 0.8 Phơng án Sinh viên: Nguyễn Văn Nam Lớp HT§ - H13