Phân tích phụ tải
Bảng 1.2 Số liệu của các phụ tải
Công suất cực đại P max (MW) 27 28 21 22 26
Loại hộ phụ tải III II III II II Điện áp thứ cấp(kV) 22 22 22 22 22
-Hệ thống điện thiết kế có 5 phụ tải :
Các hộ phụ tải loại 1 là những hộ quan trọng, cần phải dự phòng chắc chắn để đảm bảo cấp điện liên tục và chất lượng điện năng Để đáp ứng yêu cầu này, mỗi phụ tải phải được cấp điện bằng một lộ đường dây kép và hai máy biến áp làm việc song song Điều này giúp ngăn chặn sự ngừng cấp điện đột ngột, từ đó giảm thiểu rủi ro làm hỏng sản phẩm, hư hại thiết bị và ảnh hưởng lớn đến hoạt động của phụ tải.
- Yêu cầu trong điều chỉnh điện áp :
+ Độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm biến áp đối với yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường(KT):
-Chế độ phụ tải cực đại: dU cp max % = +5 % -Chế độ phụ tải cực tiểu: dU cp min % = 0 % -Chế độ sau sự cố : dU cp sc % = 0 ÷ 5 % Trong đó :
S max = cos P max φ S min = cos P min φ
Q max = S max Sinφ Q min = S min Sinφ
Bảng 1.3 Số liệu tính toán của các phụ tải
Sau khi phân tích nguồn và phụ tải ta khái quát được :
Nguồn điện cần đáp ứng đầy đủ mọi yêu cầu về công suất của phụ tải, đồng thời đảm bảo chất lượng điện áp Điều này bao gồm việc duy trì điện áp trên thanh góp cao áp ổn định ngay cả khi có biến động về công suất phụ tải, bao gồm cả các sự cố ngắn mạch.
- 5 phụ tải nằm ở các vị trí khác nhau xung quanh Nguồn, các phụ tải có công suất tiêu thụ khác nhau.
+ Các phụ tải 2, 4, 5 thuộc loại II, phụ tải 1, 3 thuộc loại III
CÂN BẰNG NGUỒN VÀ PHỤ TẢI XÁC ĐINH SƠ BỘ CHẾ ĐỌ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN
Cân bằng công suất tác dụng
Trong đồ án ta giả thiết:
+ Nguồn điện đủ cung cấp cho nhu cầu công suất tác dụng + Tổng công suất tự dùng và công suất dự trữ trong hệ thống bằng không
Cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống được thể hiện qua công thức: ΣPF = ΣPyc = m.ΣPpt + ΣΔP mđ + ∑Ptd + ∑Pdt Trong đó, ΣPF là tổng công suất phát, ΣPyc là tổng công suất yêu cầu, m là hệ số đồng thời (thường lấy m = 1 trong đồ án môn học), ∑Ptd đại diện cho tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống, và ∑Pdt là tổng công suất dự trữ trong hệ thống.
Trong đồ án này, tổng tổn thất công suất trong mạng điện được tính toán bằng công thức ΣΔPmđ = 5% * ΣPpt Tổng công suất các nút phụ tải (ΣPpt) được xác định bằng cách cộng các giá trị P1, P2, P3, P4 và P5, với kết quả là 124,00 MW Do đó, tổng tổn thất công suất (ΣΔPmđ) là 6,2 MW, tương ứng với 5% của tổng công suất các nút phụ tải.
Cân bằng công suất phản kháng
Để duy trì tần số ổn định trong hệ thống điện, việc cân bằng công suất tác dụng là rất quan trọng Đồng thời, để đảm bảo điện áp ổn định, cần thiết phải cân bằng công suất phản kháng trong toàn bộ hệ thống.
Để duy trì tần số ổn định trong hệ thống điện, việc cân bằng công suất tác dụng là rất quan trọng Bên cạnh đó, để đảm bảo điện áp ổn định, cần thiết phải có sự cân bằng công suất phản kháng trong toàn bộ hệ thống.
- Sự cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống được biểu diễn bằng công thức :
∑QF : Tổng công suất phản kháng phát ra trên lưới ∑Qyc : Tổng công suất phản kháng yêu cầu
∑QF = ∑PE tanφ cosφ=0,85 suy ra tanφ=0.62 =>∑QF = ∑PE tanφ = 130,2 0,62 = 80,724 (MW)
∑Qyc = m.∑Qpt + ∑QL - ∑QC + ∑Qdt + ∑Qtd + ∑Qba -Trong đó :
Tổng tổn thất công suất phản kháng trên đường dây được ký hiệu là ∑QL, trong khi tổng tổn thất công suất do điện dung của các đường dây sinh ra được ký hiệu là ∑QC Trong quá trình tính toán sơ bộ, chúng ta giả thiết rằng ∑QL bằng ∑QC.
∑Qdt : Tổng công suất phản kháng dự trữ ( lấy = 0) ∑Qtd : Tổng công suất phản kháng tự dùng (lấy =0 ) ∑Qpt : Tổng công suất phản kháng phụ tải
∑Qba : Tổng tổn thất công suất phản kháng trên máy biến áp Suy ra : ∑Qyc = m.∑Qpt + ∑Qba
Ta thấy : ∑Qyc = 73,06 < ∑QF ,724 nên ta không phải bù công suất phản kháng.
Xác định sơ bộ chế độ làm việc của nguồn
2.3.1 Chế độ làm việc cực đạiYêu cầu trong điều chỉnh điện áp : + Độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm biến áp đối với yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường(KT):
S max = cos P max φ Q max = S max Sinφ
S max P max Q max Cosφ T max (h) U đm (kV)
2.3.2 Chế độ làm việc cực tiểu
- Yêu cầu trong điều chỉnh điện áp :
+ Độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm biến áp đối với yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường(KT):
-Chế độ phụ tải cực tiểu: dU cp min % = 0 %
S min P min Q min Cosφ T max (h) U đm (kV)
2.3.3 Chế độ sự cố Yêu cầu trong điều chỉnh điện áp :
+ Độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm biến áp đối với yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường(KT):
Chế độ sau sự cố được thiết lập với dU cp sc % từ 0 đến 5% Khi xảy ra sự cố trên lưới điện, hệ thống sẽ tự động chuyển sang chế độ này nhằm bảo vệ nguồn điện và hạn chế tác động của sự cố đến toàn bộ hệ thống.
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH CHỈ TIÊU KỸ THUẬT
Đề xuất các phương án nối dây
Thiết kế mạng điện cần đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục, đồng thời vẫn phải tiết kiệm chi phí Để đạt được mục tiêu này, cần tìm ra phương án hợp lý nhất trong các phương án đã đề xuất, đồng thời đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật.
Các mạng điện cần đảm bảo độ tin cậy và chất lượng cao trong cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ Khi thiết kế sơ đồ mạng, hai yêu cầu này cần được ưu tiên hàng đầu Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại 2, mạng điện cần có dự phòng 100% và khả năng đóng tự động Đối với hộ tiêu thụ loại 1, có thể sử dụng đường dây hai mạch hoặc mạch vòng, trong khi hộ tiêu thụ loại 3 sẽ được cung cấp qua đường dây một mạch.
Để lựa chọn sơ đồ tối ưu cho mạng điện, cần đề xuất phương án nối dây dựa trên các tiêu chí kinh tế và kỹ thuật, từ đó xác định được phương án nối dây hiệu quả nhất.
-Một phương án nối dây hợp lí phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+Đảm bảo cung cấp điện liên tục.
+Đảm bảo chất lượng điện.
+Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
+Đảm bảo thuận lợi cho thi công ,vận hành và phải có tính linh hoạt cao.
+Đảm bảo tính kinh tế +Đảm bảo tính phát triển của mạng điện trong tương lai.
Khi lập kế hoạch cho các phương án nối dây, cần xem xét kỹ lưỡng các ưu và nhược điểm của các sơ đồ mạng điện khác nhau, cũng như phạm vi ứng dụng của từng sơ đồ đó.
Ưu điểm của hệ thống này là khả năng sử dụng các thiết bị đơn giản và giá rẻ, cùng với các thiết bị bảo vệ role tiện lợi Điều này hỗ trợ hiệu quả trong việc phát triển và cải tạo mạng điện hiện có Khi xảy ra sự cố, hệ thống không ảnh hưởng đến các đường dây khác, đồng thời tổn thất năng lượng cũng nhỏ hơn so với lưới điện liên thông.
+Nhược điểm:Chi phí đầu tư dây cao,khảo sát thiết kế thi công mất nhiều thời gian,lãng phí khả năng tải
+Ưu điểm:Việc tổ chức thi công sẽ thuận lợi vì hoạt động trên cùng một đường dây
Nhược điểm của hệ thống này bao gồm việc cần thêm trạm trung gian, yêu cầu thiết kế bố trí phải được bảo vệ bằng role Hơn nữa, thiết kế cắt tự động khi gặp sự cố phức tạp hơn, dẫn đến độ tin cậy cung cấp điện thấp hơn so với lưới hình tia.
+Ưu điểm: Độ tin cậy cung cấp điện cao,khả năng vận hành lưới linh hoạt.
+Nhược điểm: Số lượng máy cắt cao áp nhiều hơn,bảo vệ role phức tạp hơn,tổn thất điện áp lúc sự cố lớn.
Ta có phương án như sau
Lựa chọn điện áp định mức
-Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật,cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện.
Điện áp định mức của mạng điện chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố, bao gồm công suất của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và khoảng cách từ phụ tải đến nguồn cung cấp điện.
-Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện.
Điện áp định mức của mạng sơ bộ trong hệ thống điện được xác định dựa trên công suất trên mỗi đường dây và chiều dài từ nguồn đến phụ tải.
-Có thể tính điện áp định mức của đường dây bằng công thức kinh nghiệm của Still sau đây:
Khoảng cách truyền tải của đoạn đường dây thứ i được ký hiệu là L i (km), công suất truyền tải của đoạn đường dây thứ i được ký hiệu là P i (MW), và điện áp vận hành trên đoạn đường dây thứ i được ký hiệu là U i (kv).
- Nếu lộ đơn n=1;lộ kép n=2
- Ta có bảng số liệu tính toán:
Tải n Pmax(MW) L(km) U(kV)
-Từ bảng số liệu trên ta thấy điện áp U nằm trong khoảng (62,535÷ 94,759) nên ta chọn điện áp định mức là U đm = 110kV.
TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ
Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế
Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, nên việc tính toán vốn đầu tư vào các trạm hạ áp có thể được đơn giản hóa.
-Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán hằng năm, được xác định theo công thức:
Z = (a tc + a vh ).K + ∆A.C Trong đó: a tc : hệ số hiệu quả của vốn đầu tư, a tc = 0,125 a vh : hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện a vh = 0,04
K: Tổng các vốn đầu tư về đường dây
Với: K 0i : giá thành 1km đường dây một mạch, đ/km
L i : chiều dài đường dây thứ i, km
C: giá tổn thất điện năng , C = 1500đ/1kWh -Tổn thất điện năng trên đường dây:
∆P i max : tổn thất công suất tác dụng trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại
S i max là công suất trên đường dây thứ I khi phụ tải ở chế độ cực đại
R i : điện trở tác dụng của đường dây thứ i τ: thời gian tổn thất công suất cực đại τ = (0,124+T max 10 -4 ) 2 8760 với : T max : thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm.
Bảng Giá của từng loại dây dẫn
Loại dây AC-70 AC-95 AC-
(Số liệu lấy từ Bảng 8.39 tr256, cuốn thiết kế các mạng và hệ thống điện – 2008)
Áp dụng cho từng phương án
* Tổn thất công suất tác dụng của mạng điện
Tính cho đoạn HT-1: Δ P HT−1 = S maxHT 2 −1
110 2 12,07 = 0,92 (MW) -Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện:
Đường dây HT-1 là đường dây đơn với x = 1 và chiều dài 44,72 km Loại đường dây này là AC-120, với giá thành 1 km là 354,10 triệu đồng Vốn đầu tư xây dựng đường dây HT-1 được tính toán dựa trên các yếu tố này.
K HT-1 = 1 354.10 6 44,72 830,88.10 6 đ Tính toán tương tự cho các đoạn còn lại :
-Xác định chi phí vận hành hàng năm -Thời gian tổn thất công suất lớn nhất của các đường dây là: τ 1 =(0,124 + 3000 10 -4 ) 2 8760 = 1574,84( h)
- Tổng chi phí vận hành của mạng điện:
Tương tự phương án 1 ta có bảng :
-Xác định chi phí vận hành hàng năm -Thời gian tổn thất công suất lớn nhất của các đường dây là: τ 1 =(0,124 + 3000 10 -4 ) 2 8760 = 1574,84 ( h)
- Tổng chi phí vận hành của mạng điện:
Tương tự phương án 1 ta có bảng :
-Xác định chi phí vận hành hàng năm -Thời gian tổn thất công suất lớn nhất của các đường dây là: τ 1 =(0,124 + 3000 10 -4 ) 2 8760 = 1574,84 ( h)
- Tổng chi phí vận hành của mạng điện:
CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY
Chọn số lượng và công suất máy biến áp
Khi lựa chọn công suất cho máy biến áp, cần xem xét khả năng quá tải của máy biến áp trong chế độ sau sự cố, với điều kiện quá tải cho phép là 40% trong thời gian phụ tải cực đại Công suất của mỗi máy biến áp trong trạm có n máy biến áp (với n > 1) được xác định theo công thức cụ thể.
Trong bài viết này, chúng ta xem xét các thông số kỹ thuật liên quan đến trạm điện Cụ thể, S imax là phụ tải cực đại của trạm i, và k là hệ số quá tải của máy biến áp trong chế độ sau sự cố, với k = 1,4 Số lượng máy biến áp trong trạm được ký hiệu là n Đối với phụ tải loại II, yêu cầu là S idmB ≥ S 1,4 imax, trong khi đối với phụ tải loại III, điều kiện là S idmB ≥ S imax.
Chọn sơ bộ máy biến áp dùng cho tải là: TPD-40000/110
-Công suất của máy biến áp đặt ở phụ tải 4 là :
Chọn sơ bộ máy biến áp dùng cho tải 4 là : TPD-25000/110Phụ tải 2 , phụ tải 3 ,phụ tải 5 tương tự như phụ tải 4 nên ta có bảng :
TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG CÁC CHẾ ĐỘ
Chế độ phụ tải cực đại
Z ˙ HT− 4 ¿ ¿ jQ cc jQ cđ
Ta có: Z ˙ HT−4 = R HT-4 + j.X HT-4 = 7,27+j6,96 (Ω),
-Tổn thất công suất trong lõi thép máy biến áp là :
-Tổn thất trong tổng trở máy biến áp là : Δ S ˙ B 4 = P 4 U 2 +Q 4 2 đm 2 Z ˙ B4 = 22 2 +11,27 2
-Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng :
-Tổn thất công suất trên đường dây HT-4 là : Δ S ˙ HT −4 = P HT −4 c
-Dòng công suất trước tổng trở đường dây là :
-Công suất điện dung đầu đường dây là:
-Các đường dây còn lại tính tương tự nên ta có bảng : Đoạn B
Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống
-Từ bảng ta có tổng công suất yêu cầu trên thanh góp của nguồn 110kV:
Để duy trì cân bằng công suất trong hệ thống, nguồn điện cần cung cấp đủ công suất theo yêu cầu Do đó, tổng công suất tác dụng mà nguồn cung cấp phải đạt được là rất quan trọng.
-Khi hệ số công suất của nguồn cos φ = 0,85 thì tổng công suất phản kháng nguồn cung cấp là:
0,85 = 79,51 (MVAr) -Như vậy ta có:
Công suất phản kháng do nguồn cung cấp lớn hơn yêu cầu, vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong chế độ phụ tải cực đại.
Chế độ phụ tải cực tiểu
Tính toán tương tự ta có bảng Đoạn B
Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống
-Từ bảng ta có tổng công suất yêu cầu trên thanh góp của nguồn 110kV:
Để duy trì sự cân bằng công suất trong hệ thống, nguồn điện cần cung cấp đủ công suất theo yêu cầu Do đó, tổng công suất tác dụng mà nguồn cung cấp phải đạt được là rất quan trọng.
-Khi hệ số công suất của nguồn cos φ = 0,85 thì tổng công suất phản kháng nguồn cung cấp là:
Công suất phản kháng của nguồn cung cấp lớn hơn yêu cầu, do đó không cần thực hiện bù công suất phản kháng khi ở chế độ phụ tải cực tiểu.
TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP
Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm
-Để giữ được độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ nằm trong phạm vi cho phép thì cần phải tiến hành điều chỉnh điện áp của mạng điện.
Để đảm bảo điện áp ổn định cho thiết bị tiêu thụ điện, việc lựa chọn đầu phân áp của máy biến áp trong trạm một cách hợp lý là một trong những biện pháp cơ bản và hiệu quả nhất, theo nhiệm vụ thiết kế và kết quả tính toán điện áp nút ở các chế độ vận hành khác nhau.
-Độ lệch cho phép trên thanh góp hạ áp của trạm có yêu cầu điều chỉnh khác thường được qui định như sau:
+ Trong chế độ phụ tải cực đại: dU% = + 5%
+ Trong chế độ phụ tải cực tiểu: dU% = 0%
+ Trong chế độ sau sự cố : dU% = 0 ÷ 5%
Đối với mạng điện có thiết kế điện áp 22kV, việc xác định điện áp yêu cầu trên thanh góp hạ áp cho các hộ phụ tải được thực hiện dựa vào yêu cầu điều chỉnh của phụ tải.
-Với phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường:
+Uycmax = 22 + 5%.22 = 23,1 kV +Uycmin= 22 + 0%.22 = 22 kV +Uycsc = 22 + (0%÷5%).22 = 22 ÷ 23,1 kV
Máy có đầu phân áp cố định hiện nay được trang bị 5 đầu ra, trong đó đầu ra chính của cuộn dây điện áp cao là điểm 0 Bốn đầu phụ được sử dụng để điều chỉnh điện áp, với mức điều chỉnh của mỗi đầu phụ là 2,5% U cđm Do đó, phạm vi điều chỉnh của máy biến áp đạt ± 2 x 2,5% U cđm.
Máy biến áp điều chỉnh dưới tải sở hữu nhiều đầu điều chỉnh điện áp và các mức điều chỉnh đa dạng, với phạm vi điều chỉnh tương đối rộng.
+Đối với máy biến áp hai dây quấn có phạm vi điều chỉnh ± 9 x 1,78% U cđm
Vì các máy biến áp đều có U % = 10,5% > 7,5% nên ta có:
Bảng :Thông số điều chỉnh của máy biến áp có đầu phân áp cố định:
Thứ tự đầu đc Điện áp bổ sung(%) Điện áp bổ sung(kV) Điện áp đầu đc(kV)
Bảng:Thông số điều chỉnh máy biến áp điều chỉnh dưới tải
- Các bước tiến hành chọn đầu phân áp của các máy biến áp như sau:
Xác định điện áp trên thanh cái hạ áp của trạm biến áp quy đổi về phía cao áp:U iq
Để xác định điện áp yêu cầu ở phía hạ áp của máy biến áp, cần xem xét độ lệch điện áp cho phép của hộ tiêu thụ trong các chế độ hoạt động khác nhau.
U đmH : Điện áp định mức của mạng hạ áp , U đmH = 22(kV) δ U cpi : Độ lệch điện áp cho phép
Tính điện áp tại các đầu phân áp ứng với các chế độ phụ tải:
U đmH : Điện áp định mức của mạng hạ áp , U đmH = 22(kV)
U dci :Điện áp tại các đầu phân áp tương ứng cho các chế độ
Sau khi thực hiện tính toán, cần kiểm tra lại độ lệch điện áp tại các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu và trong trường hợp có sự cố Để xác định điện áp ở hạ áp tương ứng với các chế độ, cần áp dụng công thức phù hợp.
-Xác định độ lệch phần trăm: δU i %= U H i U −U dm H dm H 100 Sau đó so sánh với dU cp % và kết luận.
Chọn sơ bộ các máy biến áp có đầu phân áp cố định
* Chọn các đầu điều chỉnh trong máy biến áp của hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường :
*Phụ tải 3: Điện áp tính toán của đầu điều chỉnh máy biến áp:
-Chế độ phụ tải cực đại:
U dc3max = U 3qmax U U dmH ycmax = 109,111.22 23,1 = 103,92 (kV) -Chế độ cực tiểu:
U dc3min = U 3 qmin U U dmH ycmin = 104,718.22 22 = 104,718 (kV) -Chế độ sau sự cố:
U dcsc = U 3qsc U U dmH ycsc = 98,513.22 23,1 = 93,82 (kV) -Điện áp tính toán trung bình:
2 = 104,319 kV -Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n=-3,khi đó điện áp của đầu điều chỉnh tiêu chuẩn là
- Chế độ phụ tải cực đại: U 3hmax = U 3 qmax U U dmH tc = 109,111.22 108,859 = 22,05 kV
- Chế độ cực tiểu: U 1hmin = U 3Hmin U U dmH tc = 104,718.22 108,859 = 21,16 kV
- Chế độ sau sự cố: U 3hsc = U 3qsc U U dmH tc = 98,513.22 108,859 = 19,91 kV Độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp:
- Chế độ phụ tải cực đại: dU 3max %= U 3hmax U −U dm H dm H 100 = 22,05−22 22 100 = 0,23 %
- Chế độ cực tiểu: dU 3min %= U 3hmin U −U dm H dm H 100 = 21,16−22 22 100 = -3,82 %
- Chế độ sau sự cố: dU 3sc %= U 3hsc U −U dm H dm H 100 = 19,91−22 22 100 = -9,5%
Để khắc phục độ lệch điện áp không đáp ứng yêu cầu tại các trạm có nhu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, cần sử dụng máy biến áp có đầu phân áp điều chỉnh dưới tải cho các trạm 2, 3, 4 và 5.
- So sánh với các giá trị trong bảng ta chọn đầu phân áp có giá trị điện áp
U sc ,577 kV(n = - 9) Điện áp thực trên thanh góp hạ áp:
- Chế độ phụ tải cực đại: U 3hmax = U 3qmax U U dmH tc = 109,111.22 106,812 = 22,47 kV
- Chế độ cực tiểu: U 3hmin == U 3Hmin U U dmH tc = 104,718.22 102,718 = 22,43 kV
- Chế độ sau sự cố: U 3hsc = U 3qsc U U dmH tc = 98,513.22 96,577 = 22,44 kV Độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp:
- Chế độ phụ tải cực đại: dU 3max %= U 3 h max U −U dm H dm H 100 = 22,47−22 22 100 = 2,15 %
- Chế độ cực tiểu: dU 3min %= U 3h min U −U dmH dm H 100 = 22,43−22 22 100 = 1,95 %
- Chế độ sau sự cố: dU 3sc %= U 3h sc U −U dm H dm H 100 = 22,44− 22 22 100 = 2%
Thỏa mãn điều yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường.Các phụ tải còn lại tính toán tương tự ta có bảng :
Bảng :Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải cực đại
Trạm U iqmax U đcimax U tc nấc U ihmax dU imax
Bảng : Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải cực tiểu
Bảng :Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải sự cố
Trạm U iqsc U đcsc U tc nấc U ihsc dU isc
TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN
Vốn đầu tư xây dựng lưới điện
-Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện được xác định theo công thức:
K = K đ + K t Trong đó: + K đ : Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây Ở chương 5 đã tính được: K đ = 7624,78.10 6 (đ) =7,62.10 9 (đ) + K t : Tổng vốn đầu tư xây dựng các trạm biến áp
-Với K Bi là giá thành của 1 máy biến áp, n là hệ số trạm biến áp ; n = 1 với trạm có 1 máy biến, n = 1,8 với trạm có 2 máy biến áp.
- Vốn đầu tư cho các trạm hạ áp được xác định theo bảng sau:
Trạm Loại MBA sử dụng n Giá thành/1mba
- Vậy tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện là:
Tổn thất công suất tác dụng của lưới điện
Theo tính toán chương 5 ta có bảng thống kê sau đây:
Phụ tải Đường dây ΔPd ΔPo ΔPb
Vậy tổn thất công suất toàn mạng là:
- Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện tính theo(%) bằng:
Tổn thất điện năng trong lưới điện
- Tổn thất điện năng trong lưới điện được tính như sau:
Trong đó: ∆ P d : Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây.
Tổn thất công suất tác dụng trong cuộn dây của máy biến áp là một vấn đề quan trọng Thời gian tổn thất công suất lớn nhất của các phụ tải được tính bằng công thức τ i =(0,124 + T maxi 10 −4 ) 2 8760, trong đó t đại diện cho thời gian làm việc trong năm của lưới điện, với t = 8760 giờ.
- Ta có bảng tính toán như sau:
Phụ tải Đường dây ΔPd ΔPo ΔPb Tmax τ (ΔPd+ΔPb).τ ΔPo.t
- Tổn thất điện năng trong mạng điện là:
- Tổng điện năng các hộ tiêu thụ nhận được trong năm là:
- Tổn thất điện năng trong mạng điện :
Các loại chi phí và giá thành
8.4.1 Chi phí vận hành hàng năm
-Các chi phí vận hành hàng năm trong mạng điện được xác định như sau:
Y = a vhd K đ + a vht K t + ∑ΔA.c a vht : hệ số vẫn hành các thiết bị trong các trạm biến áp (a vht = 0,1) c : giá thành 1kWh điện năng tổn thất Có: c = 1700đ/kW.h.
-Như vậy chi phí vận hành hàng năm cho mạng điện là:
8.4.2 Chi phí tính toán hàng năm
-Chi phí tính toán hàng năm được xác định theo công thức:
Z = a tc K + Y Trong đó: a tc là hệ số định mức hiệu quả của vốn đầu tư (a tc = 0,125).
- Do đó chi phí tính toán bằng:
8.4.3 Giá thành vận hành hàng năm
- Giá thành truyền tải điện năng được xác định theo công thức: β ¿ Y
8.4.4 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải trong chế độ cực đại
- Giá thành xây dựng 1 MW công suất phụ tải được xác định theo biểu thức:
Kết luận: Qua việc tính toán và tổng kết, chúng ta đã xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chính của lưới điện cần thiết kế, bao gồm yêu cầu về trang thiết bị, xây dựng, vận hành và vốn đầu tư ban đầu cho dự án Đây là bước chuẩn bị quan trọng cuối cùng trước khi dự án được phê duyệt và triển khai.
Đồ án hiện tại còn nhiều thiếu sót trong tính toán và thiết kế chi tiết, dẫn đến tổng hợp dự toán công trình chưa sát với thực tế Để đưa đề án vào thực tiễn, cần nghiên cứu kỹ hơn về giá thành hiện tại của các thiết bị và tính toán cụ thể chi phí nhân công thực tế Hy vọng rằng các đồ án trong tương lai sẽ giải quyết được những vấn đề này.
Xin các thầy cô và các bạn đóng góp các ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn Xin cảm ơn!
Bảng các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của hệ thống điện thiết kế:
STT Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1 Tổng công suất phụ tải khi cực đại MW 128,294
2 Tổng chiều dài đường dây km 222,4
3 Tổng công suất các máy biến áp MVA 275
4 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện 10 9 đ 175,82
5 Tổng vốn đầu tư cho đường dây 10 9 đ 76,234
6 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp 10 9 đ 171
7 Tổng điện năng các phụ tải tiêu thụ MW.h 384882
10 Tổng tổn thất công suất ∆P MW 3,917
11 Tổng tổn thất công suất ∆P % 3,05
12 Tổng tổn thất điện năng ∆A MW.h 7490,71
13 Tổng tổn thất điện năng ∆A % 1,95
14 Chi phí vận hành hằng năm Y 10 10 đ 32,6