Can bang cong suat bu so 159487

phần I : thiết kế lới điện khu vực * * * phân tích đặc điểm nguồn phụ tải Chơng I * * * 1.1 Sơ đồ ®Þa lý : 20 15 NĐ2 NĐ1 10 10 15 20 1.2 ngn cung cÊp §IƯN : Trong hƯ thèng ®iƯn thiÕt kÕ cã ngn cung cÊp điện gồm nhà mày nhiệt điện (NĐ1) nhà máy nhiệt điện (NĐ2) có số liệu nh sau: *) Nhà máy nhiệt điện : Nhà máy gồm có tổ máy, tổ máy có công suất định mức 52 (MW) + Công suất đặt: PNĐ1 = x 52 = 208 (MW) + HÖ sè công suất : cosF = 0,85 + Điện áp định mức: 10,5 kV *) Nhà máy nhiệt điện : Nhà máy gồm tổ máy, tổ máy có công suất định mức 54 (MW) + Công suất đặt: PN§2 = x 54 = 216 (MW) + HƯ số công suất : cosF = 0,85 + Điện áp định mức: 10,5 kV 1.3 phụ tảI điện : Qua phân tích, tính toán ta lập đợc bảng số liệu phụ tải nh sau: Smax(MVA) Cos tg  Pmax(MW Pmin(MW Phơ t¶i ) ) 0,88 0,54 34 18,7 34 + j18,35 0,9 0,484 30 16,5 30 + j14,53 0,88 0,54 32 17,6 32 + j17,27 0,92 0,426 28 15,4 28 + j11,93 0,9 0,484 34 18,7 34 + j16.47 0,86 0,593 36 19,8 36 + j21,36 0,85 0,619 38 20,9 38 + j23,55 0,88 0,54 30 16,5 30 + j16,19 0,95 0,328 32 17,6 32 + j10,52 294 161,7 294 + j137,78 Các phụ tải có: - Công suất phụ tải cực tiểu: Pmin = 55  Pmax - Thêi gian sư dơng phơ t¶i cực đại: Tmax = 5000 h Smin(MVA) 18,7 + j10,09 16,5 + j7,99 17,6 + j9,5 15,4 + j6,56 18,7 + j9,06 19,8 + j11,75 20,9 + j12,95 16,5 + j8,91 17,6 + j5,78 161,7+j75,78 1.4 Phân tích nguồn phụ tải : + Tổng công suất phụ tải : Ppt = 34 + 30 + 32 + 28 + 34 + 36 + 38 + 30 + 32 = 294 (MW) Qpt=18,35+14,53+17,27+11,93+16,47+21,36+23,55+16,19+10,52=150,17 (MVAr) Tất hộ phụ tải loại hộ loại I chiếm 100% công suất phụ tải - Do số lợng phụ tải xung quanh nhà máy công suất yêu cầu chiếm tỷ lệ không cao so với tổng công suất đặt nhà máy 2, mặt khác công suất nhà máy tơng đơng nhau, để đảm bảo tính kinh tế ổn định hệ thống ta cho nhà máy phát với công suất kinh tế, chọn nhà máy làm nút cân công suất nút sở điện áp Chơng II cân công suất - Bù sơ công suất phản kháng * * * 2.1 Cân công suất tác dụng : Tại thời điểm chế độ xác lập hệ thống, nhà máy hệ thống cần phải phát công suất với công suất yêu cầu hộ tiêu thụ, kể tổn thất công suất mạng điện, nghĩa cần phải thực cân công suất phát công suất tiêu thụ Ngoài để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thờng, cần có dự trữ định công suất tác dụng Dự trữ hệ thống điện vấn đề quan trọng liên quan đến vận hành nh phát triển hệ thống điện Sự cân công suất tác dụng hệ thống điện đợc biểu diễn biểu thức sau: PF = PYC + Ptd + Pdtr = m.Ppt + Pl® + Ptd + Pdtr Trong đó: + PF - tổng công suất tác dụng phát máy phát điện nhà máy điện hệ thống ®iƯn (MW); Thay sè vµo ta cã: PF = PF1 + PF2 = 452 + 454 = 424 (MW) + m - hệ số đồng thời trờng hợp nµy ta lÊy m = 1; + Ppt - lµ tổng phụ tải tác dụng cực đại hộ tiêu thụ (MW); Thay số vào ta có : Ppt = 34 + 30 + 32 + 28 + 34 + 36 + 38 + 30 + 32 = 294 (MW) + Plđ - tổng tổn thất công suất tác dụng lới điện (MW), bao gồm đờng dây trạm biến áp Lấy Plđ = 5% Ppt tính toán sơ Thay số vào ta có : Pl® = 0,05 294 = 14,7 (MW) + Ptd - tổng công suất tự dùng nhà máy điện Công suất tự dùng nhà máy điện phụ thuộc vào công suất đặt nhà máy công suất phát thực thời điểm nhà máy, tính toán sơ ta lấy giá trị từ (8 - 10)% tổng công suất đặt nhà máy Thay số vào ta có : Ptd = 0,1 424 = 42,4 (MW) + Pdtr - công st dù tr÷ cđa hƯ thèng (MW) Tõ biĨu thøc cân công suất hệ thống điện ta suy : Pdtr = PF - (m.Ppt + Pl® + Ptd) = 424 - (1 294 + 14,7 + 42,4) = 72,9(MW) Rõ ràng Pdtr lớn Pđm tổ máy lớn = 54 (MW), đồng thời lớn 10%Ppt =29,4MW vËy ta cã thĨ kÕt ln hai nhµ máy nhiệt điện đủ khả cung cấp đủ công suất cho phụ tải khu vực xét, đồng thời hệ thống có khả phát triển tơng lai 2.2 Cân công suất phản kháng : Sự cân công suất phản kháng hệ thống đợc biểu diễn biểu thức: QF + Qb = QYC+ Qtd = mQpt + QBA + QL - QC + Qtd Trong ®ã: + QYC - công suất phản kháng yêu cầu phụ tải nguồn điện + QF - tổng công suất phát máy phát điện nhà máy điện chế độ max Về trị số ta cã : QF = (PYC +Ptd )tgF = (m.Ppt + Pl®+Ptd ) tgF Víi cosF = 0,85 suy tgF  0,62; Thay sè vµo ta cã : QF = 351,1 x 0,62 = 217,682 (MVAr) + m.Qpt - lµ tổng công suất phản kháng cực đại phụ tải có tính đến hệ số đồng thời m, lấy m = Thay sè vµo ta cã : m.Qpt=Qpt=18,35+14,53+17,27+11,93+16,47+21,36+23,55+16,19+10,52=150,17 MVAr + QBA - tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp hệ thống, tính toán sơ ta lấy 15%.Qpt Thay sè vµo ta cã : QBA = 0.15 150,17 = 22,53 (MVAr) + QL - lµ tỉng tỉn thất công suất phản kháng đờng dây mạng điện, bị tiêu thụ thành phần trở đờng dây + QC - tổng công suất phản kháng đờng dây cao áp mạng điện sinh Trong tính toán sơ coi: QL = QC + Qtd - tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện hƯ thèng VỊ trÞ sè ta cã : Qtd = Ptd.tgtd Víi costd = 0,75 suy tgtd = 0,88 Thay sè vµo ta cã : Qtd = 42,4 x 0,88 = 37,312 (MVAr) + Qb - tổng công suất phản kháng mà hệ thống bị thiếu, cần phải bù để đảm bảo cân công suất phản kháng Qb = QYC - QF - NÕu Qb > cần phải bù - Nếu Qb < không cần phải bù Thay số vào ta có : QYC + Qtd = mQpt + QBA + Qtd = 150,17 + 22,53 + 37,312 = 210,007 (MVAr) Qb = (210,007 – 217,682) = - 7,7 (MVAr) < ta tiến hành bù sơ công suất phản kháng Chơng III Thành lập phơng án nối dây - tính toán kỹ thuật phơng án * ** * 3.1 Xác định sơ chế độ vận hành cho hai nhà máy : 3.1.1 Chế độ phụ tải cực đại : Hệ thống điện thiết kế gồm có nhà máy có công suất lần lỵt b»ng: PNM1 = 4 52=208 (MW) PNM2 = 4 54=216 (MW) Công suất phát kinh tế máy phát NĐ thờng (8090)%Pdm Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế 82%Pdm Nh đà phân tích để đảm bảo tính kinh tế ổn định hệ thống ta phải cho nhà máy phát trớc Ta cho nhà máy phát 82%Pđm1 Công suất phát thực nhà máy là: PNM1 = 82%  Pdm1 = 0.82208 = 170.56 (MW) C«ng suất tự dùng nhà máy là: Ptd1 = 10% Pdm1 = 0.1208 = 20,8 (MW) C«ng st cđa nhà máy phát vào hệ thống : PFHT1 = PNM1 - Ptd1 = 170.56 — 20.8 = 149.76 (MW) Để đảm bảo cân công suất ta phải có cân công suất phát hai nhà máy với công suất yêu cầu lới điện : P pt max => PNM1 + PNM2 = PYC = i 1 + PNM2 = (294 + 14.7 + 42.4) - PNM1 = 351.1 — 170.56 = 180.54  P ld + P td (MW) 180 54 100 Tơng đơng với nhà máy phát 216 = 83.6%Pđm Vậy công suất phát nhà máy vào hệ thèng lµ: PFHT2 = PNM2 - Ptd2 = PNM2 - 10% Pdm2 = 180.54 — 0.121.6 = 158.94 (MW) NhËn xét: Trong trờng hợp nhà máy phát 83.6%Pđm phù hợp 3.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu : Do phụ tải 55% : Pptmin = 0,55 Pptmax = 0,55 294 = 161,7 (MW) Để đạt đợc tiêu tối thiểu kinh tế kỹ thuật ta cho vài tổ máy nhà máy nghỉ Do trờng hợp phụ tải cực tiểu, hệ thống không căng thẳng vận hành nên ta bỏ qua dự trữ công suất tổ máy có công suất đặt lớn Do việc cắt bớt vài tổ máy cần dựa yêu cầu : Pphát vào lới nhà máy Pphụ tải yêu cầu chế độ Pphát vào lới nhà máy 0,55(294 + 14.7) = 169,785 (MW) Nh trờng hợp cho nghỉ đợc tổ máy, vận hành tổ máy: Sau tính toán trờng hợp ta nhận thấy trờng hợp ngừng hai tổ máy nhà máy hai tổ máy nhà máy hợp lý Lúc P dm1 = 252 = 104 (MW) vµ Pdm2 = 254= 108 (MW) Cho nhà máy phát 85% công suất nên công suất phát thực nhà máy là: PNM1 = 90%*104 = 93,6 (MW) Công suất tự dùng nhà máy trờng hợp là: Ptd1 = 10%  Pdm1 = 10% 104 = 10.4 (MW) VËy c«ng suất phát nhà máy vào hệ thống : PFHT1 = PNM1 - Ptd1 = 93,6 — 10,4 = 83,2 (MW) Mà theo công thức tính toán cân công suất ta có : PFHT2 = PYCmin – PFHT1 = 169,875 — 83,2 = 86,675 (MW) Vậy công suất phát thực nhà máy là: PNM2 = PFHT2 + Ptd2 = PFHT2 +10%  Pdm2 = 86,675 + 10,8 = 97,475 (MW) 97 ,475 100 Tơng đơng với việc nhà máy phát 108 = 90.3%Pđm Các trờng hợp khác: Trờng hợp vận hành %Pđm1 tổ máy NĐ1 tổ 90 máy NĐ2 tổ máy NĐ1 tổ 90 máy NĐ2 tổ máy NĐ1 tổ 90 máy NĐ2 Pnm1 140.4 93.60 Ptd1 15.60 10.40 Pfht1 124.8 83.20 46.80 5.20 41.60 Pfht2 Pnm2 %P®m2 45.08 50.48 93.47 86.68 128.2 97.48 144.4 90.25 89.18 Nh vËy vận hành tổ máy NĐ tổ máy NĐ hợp lý trờng hợp khác nh vận hành tổ máy NĐ tổ máy NĐ dòng công suất truyền đờng dây liên lạc từ nhà máy không cân gây nguy hiểm cho cố đứt dây liên lạc từ nhà máy Tơng tự cho trờng hợp thứ 3.1.3 Chế độ cố : Theo yêu cầu chọn trờng hợp cố cho tổ máy có công suất lớn ngừng hoạt động Ta xét trờng hợp cố tổ máy hai nhà máy: a Trờng hợp cố tổ máy nhà máy 2: Lúc cho nhà máy phát 100%Pđm2 với (Pdm2 = 354 = 162 MW ) Công suất phát thực nhà máy là: PNM2 = 100%  P2sc = 1 (3 54) = 162 (MW) Công suất tự dùng nhà máy lµ: Ptd2 =10%  Pdm2 = 0.1 162 = 16,2 (MW) Công suất nhà máy phát vào hệ thèng lµ PFHT2 = PNM2 - Ptd2 = 162 - 16,2 =145,8 (MW) Để đảm bảo cân công suất công suất nhà máy phát vào hệ thèng lµ: P pt max P PFHT1 + PFHT2= PYC = i 1 +  ld C«ng st cđa nhà máy phát vào hệ thống : => PFHT1 = (294 + 14,7) - PFHT2 = (294 + 14,7) 145,8 =162,9 (MW) Vậy công suất phát nhà máy : PNM1= PFHT1+ Ptd1= PFHT1+ 10% Pdm1= 162,9 + 0.1208 = 183,7 (MW) 183.7 100 Tơng đơng với nhà máy phát 208 = 88,32%Pđm1 b Trờng hợp cố tổ máy nhà máy 1: Lúc cho nhà máy phát 100% Pđm (Pdm1 = 352 = 156 MW ) Công suất phát thực nhà máy : PNM1 = 100%  P1sc = 1 156= 156 (MW) C«ng suÊt tự dùng nhà máy : Ptd1 = 10%  Pdm1 = 0,1 156 = 15,6 (MW) C«ng suất nhà máy phát vào hệ thống PFHT1 = PNM1 - Ptd1 = 156 — 15,6 = 140,4 (MW) Để đảm bảo cân công suất công suất nhà máy phát vào hệ thống lµ: P pt max P PFHT1 + PFHT2= PYC = i + ld Công suất nhà máy phát vào hệ thống : => PFHT2 = (294 + 14,7) — PFHT1 = (294 + 14,7) 140,4 =168,3 (MW) Vậy công suất phát nhà máy : PNM2= PFHT2+ Ptd2= PFHT2+ 10% Pdm2= 168,3+ 0,121.6 = 189,9 (MW) 189 ,9 100 T¬ng đơng với nhà máy phát 216 = 87,91%Pđm2 Kết tính toán chế độ đợc ghi vào bảng số liệu sau: Chế độ Phụ tải cực đại Phụ tải cực tiểu Nhà máy điện Số tổ máy vận hành: x 52 Công suất phát khoảng: PNM1=170,56=82%(208) Công suất phát lên hệ thống: PFHT1 = 149,76 MW Số tổ máy vận hành: x 52 Công suất phát khoảng : PMN1 =93,62MW=90%(104) Công suất phát lên hệ thống: PFHT1 = 83,2MW Nhà máy điện Số tổ máy vận hành: x 54 Công suất phát tổng: PNM2 = 180,54MW = 83,58%(216) Công suất phát lên hệ thống: PFHT2 = 158,94MW Số tổ máy vận hành: x 54 Công suất phát tổng : PMN2 = 86.68MW = 90.25%(108) Công suất phát lên hệ thống: PFHT2 = 97,48 MW Số tổ máy vận hành: x 52 Tổ Công suất phát tổng: Máy PNM1 = 156MW = 100%(156) Nhà Máy Công suất phát lên hệ thống: S PFHT1 = 140,4 MW ù Sè tỉ m¸y vËn hành: x 52 cố Tổ Công suất phát khoảng : Máy PNM1=183,7MW=87,02%(208) Nhà Máy Công suất phát lên hệ thèng: PFHT1 = 162,9 MW Sè tỉ m¸y vËn hành: x 54 Công suất phát khoảng: PNM2=189,9MW=87,91%(216) Công suất phát lên hệ thống: PFHT2 = 168,3MW Số tổ máy vận hành: x 54 Công suất phát tổng: PNM2 =162MW = 100%(162) Công suất phát lên hệ thống: PFHT2 = 145,8 MW 3.2 Thành lập phơng án lới điện: 3.2.1 Nguyên tắc chung thành lập phơng án lới điện: - Đảm bảo độ tin cậy theo yêu cầu: Mỗi phụ tải đợc cung cấp điện đờng dây độc lập đờng dây song song mạch vòng kín Đảm bảo liên lạc chắn nhà máy, đờng dây liên lạc sử dụng lộ song song - Đảm bảo hiệu kinh tế lới điện Công suất phải đợc cấp cho phụ tải đờng gần nhất, có hớng từ nguồn đến tải - Tránh trờng hợp công suất từ nhà máy điện qua nhà máy điện đến phụ tải, lới điện đắt khó điều chỉnh điện áp Có ba yêu cầu phải đạt đợc : - Độ tin cậy cung cấp điện; - Tổn thất điện áp đờng dây; - Tính kinh tế phơng án 3.2.2 Các phơng án : Dựa phân tích chơng I, ta đa phơng án nh sau : a Phơng án : 20 15 NĐ2 NĐ1 10 10 20 15 b Ph¬ng ¸n : 20 15 NĐ2 NĐ1 10 10 15 20 c Phơng án : 20 15 NĐ2 NĐ1 10 10 20 15 d Ph¬ng ¸n : 20 15 NĐ2 NĐ1 10 10 15 20