Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện uông bí 1500mw và khảo sát sự mất đối xứng đường dây siêu cao áp 500 kv

LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta bước vào thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa, nghành điện giữ vai trị vơ quan trọng kinh tế quốc dân Điện phục vụ cho sản xuất sinh hoạt Khi đời sống xã hội ngày cao, nhu cầu điện ngày tăng địi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện cung cấp đủ điện cho phụ tải Qua thời gian học tập thực tập nhà máy Nhiệt Điện ng Bí em giao đề tài tốt nghiệp:”Thiết kế phần điện cho nhà máy Nhiệt Điện ng Bí 1500MW khảo sát đối xứng đƣờng dây siêu cao áp 500 kV” Theo nhiệm vụ thiết kế, đồ án em chia thành phần: Phần 1:thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện Phần 2:chế độ không đối xứng đường dây siêu cao áp 500 kV Để hoàn thành đồ án, em giúp đỡ nhiều thầy cô giáo môn Điện – Điện tử trường đại học Dân Lập Hải Phòng Đặc biệt thầy giáo GS TSKH Thân Ngọc Hoàn Mặc dù cố gắng làm em cịn nhiều thiếu sót, em mong bảo thầy Em xin chân thành cảm ơn! CHƢƠNG THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1.1 TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.1.1 Khái quát chung nhà máy điện: Nhà máy nhiệt điện theo thiết kế có tổng cơng suất đặt 1500 MW cung cấp công suất cho phụ tải trung áp 220 kV gồm đường dây với tổng công suất cực đại 750 MW Ngồi nhà máy cịn cấp điện cho phụ tải địa phương cấp điện áp 22 kV với công suất 40 MW Công suất thừa nhà máy phát vào hệ thống nhờ đường dây 500 kV nối nhà máy với hệ thống qua trạm biến áp 500 kV cách nhà máy 200 km.với cơng suất lớn vậy, nhà máy có tổ máy phát công suất 300 MW, kiểu TGB-300-2, CHLB Nga sản xuất, điện áp định mức 220 kV 1.1.2 Tính tốn phụ tải cân cơng suất a Cơng suất phát tồn nhà máy Biến thiên phụ tải hàng ngày toàn nhà máy cho theo thiết kế , ta có cơng suất phát nhà máy tính theo phần trăm cho cơng thức: PNM% = (PNM/PNMđm) 100 Từ ta tính công suất tác dụng công suất biểu kiến phát nhà máy là: PNM = PNM%.PNMđm/100 SNM = PNM/cos đm kết tính tốn cho bảng 1-1: Bảng 1-1 Thời gian, h 0- 8-12 12-16 16- 24 PNM% 80 90 100 80 PNM ,MW 1200 1350 1500 1200 SNM ,MVA 1411,76 1588,24 1764,71 1411,76 Dựa vào kết ta vẽ đồ thị phụ tải ngày tồn nhà máy hình 1-1: SNM (MVA) 1800 1500 1200 900 600 300 h 0 12 16 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 20 24 Hình 1-1 : đồ thị phụ tải tồn nhà máy b Phụ tải tự dùng Nhà máy thiết kế có cơng suất tự dùng cực đại 5% tổng công suất định mức với hệ số công suất cos tb = 0,85 Đó nguồn cung cấp lượng cho cấu khác để phục vụ tự động hóa tổ máy phát điện Cơng suất tự dùng nhà máy gồm hai thành phần: thành phần không phụ thuộc vào công suất phát ,chiếm khoảng 40%, thành phần thứ hai phụ thuộc vào cơng suất phát chiếm khoảng 60% Vì ta tính cơng suất tự dùng thời điểm khác theo công thức gần đúng: Std=5%SNMđm(0,4+0,6 SNM ) SNMdm Trong SNMđm : cơng suất đặt nhà máy SNM : công suất phát nhà máy thời điểm t Std :là công suất tự dùng nhà máy ứng với công suất phát SNM Từ tính biến thiên cơng suất phụ tải tự dùng ngày bảng 1-2: Bảng 1-2 Thời gian, h 0-8 8-12 12-16 16-24 SNM ,MVA 1411,76 1588,24 1764,71 1411,76 Std ,MVA 77,65 82,94 88,24 77,65 c Phụ tải trung áp 220 kV Nhiệm vụ nhà máy cấp điện cho phụ tải trung áp bao gồm đương dây với công suất cực đại đường la 125 MW cos = 0,8 Biến thiên phụ tải trung áp hàng ngày nhà máy theo nhiệm vụ thiết kế, ta có cơng suất phụ tải trung áp tính theo phần trăm cho công thức: P220% = (P220/P220m).100 Từ ta tính cơng suất tác dụng cơng suất biểu kiến phụ tải 220 kV nhà máy là: P220 = P220%.P220m/100 S220 = P220/cos tb kết tính tốn cho bảng 1-3: Bảng 1-3 Thời gian, h 0-8 8-12 12-16 16-24 P220% 70 100 80 70 P220 ,MW 525 750 600 525 S220 ,MVA 656,25 937,5 750 656,25 d Phụ tải địa phƣơng cấp điện áp 22 kV: Ngoài việc cấp điện cho phụ tải trung áp 220 kV liên lạc với hệ thống, nhà máy cịn có phụ tải địa phương cấp điện áp 22 kV Phụ tải gồm đường cáp kép đường có cơng suất 10 MW cos tb = 0,92 Biến thiên công suất phụ tải địa phương hàng ngày nhà máy theo thiết kế, ta có cơng suất phụ tải địa phương tính theo phần trăm cho cơng thức: P22% = (P22/P22m).100 Từ ta tính cơng suất tác dụng công suất biểu kiến phụ tải 22 kV nhà máy là: P22 = P22%.P22m/100 Và S22 = P22/cos tb Kết tính tốn cho bảng 1-4: Bảng 1-4 Thời gian, h 0-8 8-12 12-16 16-24 P22% 70 100 90 70 P22 ,MW 28 40 36 28 S22 ,MVA 30,43 43,48 39,13 30,43 e Công suất phát vào hệ thống Công suất thừa nhà máy phát vào hệ thống qua đường dây 500 kV nối nhà máy với hệ thống qua trạm biến áp 500 kV cách nhà máy 200 km Công suất phát vào hệ thống tính sau: S500= SNM - Std - S22 - S220 Trong : SNM cơng suất phát nhà máy Std cơng suất tự dùng tồn nhà máy S22 công suất phụ tải cấp điện áp 22 kV S220 công suất phụ tải cấp điện áp 220 kV Theo cơng thức ta tính công suất phát vào hệ thống bảng 1-5: Bảng 1-5 Thời gian, h 0-8 8-12 12-16 16-24 SNM,MVA 1411,76 1588,24 1764,71 1411,76 Std,MVA 77,65 82,94 88,24 77,65 S22 ,MVA 30,43 43,48 39,13 30,43 S220,MVA 656,25 937,5 750 656,25 S500,MVA 647,43 524,32 887,34 647,43 1.2 ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 1.2.1 Đề xuất phƣơng án Chọn sơ đồ nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế nhà máy điện Vì cần phải nghiên cứu kĩ nhiệm vụ thiết kế, nắm vững số liệu ban đầu, dựa vào bảng cân công suất tính chương trước để tiến hành vạch phương án nối dây Ngồi số lượng cơng suất máy phát điện, máy biến áp ta cần phải quan tâm đến vị trí nhà máy hệ thống tầm quan trọng hệ thống, chế độ làm việc, tính chất phân bố mức độ quan trộng cung cấp điện hộ tiêu thụ Các phương án vạch phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ sơ đồ phải rõ ràng, đơn giản đến mức có thể, phải đảm bảo vận hành thuận tiện thiết bị hợp lí kinh tế Dựa vào yêu cầu nêu thông số nhà máy điện ta có vài nhận xét sau: Theo thiết kế điện áp định mức máy phát điện 20 kV, phụ tải địa phương lại có điện áp 22 kV Do phụ tải địa phương phải cung cấp điện từ máy biến áp tăng áp 20/22 kV Vì nhà máy khơng có góp điện áp máy phát Do phụ tải địa phương hộ loại nên phải dùng máy biến áp 20/22 kV Bình thường máy cung cấp điện cho nửa phụ tải địa phương, máy biến áp bị cố, máy lại với khả tải, cung cấp điện cho toàn phụ tải địa phương Do nhà máy khơng có góp điện áp máy phát, nên máy phát điện ghép với biến áp Nhà máy có cấp điện áp 220 kV 500 kV có trung tính nối đất trực tiếp, nên dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc cấp điện áp Dựa vào nhận xét ta đưa số phương án sau: * Phƣơng án 1: ( hình 1-2) HT ~ S500max = 887,34 MVA S500min = 524,32 MVA 500 kV S220max = 937,5 MVA S220min = 656,25 MVA 220 kV T5 T1 T2 T3 ~ ~ ~ ~ G5 G1 G2 T4 ~ G3 G4 20 / 22 kV 22 kV Phụ tải 22 kV Hình 1-2 : phương án Do phụ tải trung áp 220 kV cực tiểu 656,25 MVA, tương đương công suất máy phát– máy biến áp nên ta ghép máy phát- máy biến áp dây quấn lên góp 220 kV Mặt khác phụ tải cao áp lớn lên ta ghép máy phát- máy biến áp dây quấn lên góp 500 kV Để cung cấp thêm cho phụ tải cao áp 500 kV trung áp 220 kV để liên lạc cấp điện áp ta phải dùng máy phát- máy biến áp tự ngẫu ( G1 - T1 G2 - T2) Phụ tải địa phương cung cấp từ máy biến áp tăng áp 20/22 kV nối với đầu cực máy phát điện ghép với máy biến áp tự ngẫu Ưu điểm phương án bố tri nguồn tải cân đối, nhiên phải dùng đến loại máy biến áp * Phƣơng án 2: ( hình 1-3) HT ~ S500max = 887,34 MVA S500min = 524,32 MVA 500 kV T1 S220max = 937,5 MVA S220min = 656,25 MVA 220 kV T2 T3 ~ ~ G1 G2 T4 T5 ~ ~ ~ G3 G4 G5 20 / 22 kV 22 kV Phụ tải 22 kV Hình 1-3 : phương án Sự ghép nối máy phát, máy biến áp phương án giống phương án khác chuyển G5 - T5 từ góp 500 kV sang góp 220 kV Như bên góp 220 kV có máy phát, máy biến áp dây quấn (G3 - T3, G4 - T4, G5 - T5) Ưu điểm phương án giảm đươc chủng loại máy biến áp ( dùng loại máy biến áp) vốn đầu tư cho G5 - T5 rẻ so với phương án nhiên phụ tải cực tiểu phía trung áp nhỏ công suất định mức máy phát, máy biến áp, nên nễu hệ thống địi hỏi phát cơng suất định mức cơng suất thừa truyền từ góp 220 kV sang góp 500 kV phải qua lần biến áp * Phƣơng án 3: ( hình 1-4) HT ~ S500max = 887,34 MVA S220min = 524,32 MVA 500 kV T1 220 kV S220max = 937,5 MVA S220min = 656,25 MVA T2 ~ ~ ~ G1 G2 G3 T3 ~ G4 ~ G5 20 / 22 kV 22 kV Phụ tải 22 kV Hình 1-4 : phương án Ta nhận thấy công suất dự trữ hệ thống lớn nhiều lần công suất định mức tổ máy nên ghép chung máy phát vào với máy biến áp tự ngẫu Tuy nhiên ta phải kiểm tra khả đóng máy phát phương pháp tự đồng máy phát Điều kiện kiểm tra dòng điện độ máy phát hòa vào lưới phương pháp tự đồng phải nhỏ 3,5 lần dòng định mức máy phát: Iqđ < 3,5 IGđm 10 X1NM X2HT 0,5X2D 0,5X2D X2B Hình 3-8: sơ đồ thay thứ tự nghịch Dùng phương pháp dịch chuyển điểm đứt sơ đồ thứ tự nghịch trở thành : X2P X2Q X2B hình 3-9 Trong : X2P = X2NM + 0,5 X2D = 0,1503 + 0,079 = 0,2293 X2Q = X2HT + 0,5 X2D = 0,024 + 0,079 = 0,103 (9-4) X2B = - 3,58 Sơ đồ thay phức hợp chế độ riêng đứt dây Dựa vào sơ đồ thứ tự thuận, thứ tự nghịch ta có sơ đồ thay phức hợp tính chế độ riêng đứt dây pha hình 3-10: 84 I1-P X1P P M Q IP IQ I1-Q X1Q X1B I2-P I2-Q O1 X2P X2Q X2B I0-P O2 I0-Q X0P X0Q X0B O0 hình 3-10: sơ đồ thay phức hợp Ta vẽ lại sơ đồ phức hợp thay dạng hình tổng trở hình 3-11a Sau dùng phép biến đổi tam giác ta hình 3-11b 85 M M IQ IP IP I1-M X1P I1-PM I1-Q O1 P IQ X1B X1Q I1-P P Q I1-QP X2B X2PM I2-PM X2Q I2-P Q P M I0-M I0-PM I0-P X0Q Q X0MQ I0-MQ X0PQ O0 P I2-QP M X0PM X0B I0-Q X0P X2MQ I2-MQ X2PQ O2 P Q M I2-Q X2P X1MQ I1-MQ X1PQ M I2-M X1PM P Q Hình 3-11a I0-QP Q hình 3-11b Trong : X1PM = X1P + X1B + X 1P X 1B H×nh 90,6093.3,58 = 0,6093 - 3,58 = - 24,148 0,103 X 1Q 19 X1MQ = X1B + X1Q + X 1B X 1Q 0,103.3,58 = - 3,58 + 0,103 = - 4,0822 0,6093 X 1P X1PQ = X1P + X1Q + X 1P X 1Q 0,6093.0,103 = 0,6093 + 0,103 = 3,58 X 1B 0,6948 X2PM = X2P + X2B + X 2P X 2B 0,2293.3,58 = 0,2293 - 3,58 = - 11,321 0,103 X 2Q 86 X2MQ = X2B + X2Q + X 2B X 2Q 0,103.3,58 = - 3,58 + 0,103 = - 5,0851 0,2293 X 2P X2PQ = X2P + X2Q + X 2P X 2Q 0,2293.0,103 = 0,2293 + 0,103 = 0,3257 3,58 X 2B X0PM = X0P + X0B + X 0P X 0B 0,4527.3,58 = 0,4527 - 3,58 = - 7,541 0,3748 X 0Q X0MQ = X0B + X0Q + X 0B X 0Q 0,3748.3,58 = - 3,58 + 0,3748 = 0,4527 X 0P 6,1692 X0PQ = X0P + X0Q + X 0P X 0Q 0,4527.0,3748 = 0,4527 + 0,3748 = 3,58 X 0B 0,7801 Ta nhận thấy cạnh tương ứng tam giác tổng trở hình 311b song song với nhau, rút gọn thành M IQ IP XPM IPM XMQ IMQ XPQ P IQP Q hình 3-12 Trong : XPM = XMQ = 1 1 X 1PM X 2PM X 0PM 1 1 X 1MQ X 2MQ X 0MQ = = = - 3,7886 1 24,148 11,321 7,451 4,0822 87 = - 1,6564 1 5,0851 6,1692 1 1 X 1PQ X 2PQ X 0PQ XPQ = = 0,6948 1 0,3257 0,7801 = 0,1727 Từ sơ đồ hình 3-12 ta viết phương trình kiếc-hốp cho mạch sau: Đối với nút M : IPM - IMQ = IP - IQ Đối với nút P : IPM - IQP = IP (9-6) (9-7) Đối với mạch vòng P-M-Q: IPM.XPM + IMQ.XMQ = - IQP.XPQ (9-8) Từ phương trình (9-6) ta rút : IMQ = IPM + IQ - IP (9-9) Từ phương trình (9-7) ta rút : IQP = IPM - IP (9-10) Thay biểu thức (9-9) (9-10) vào phương trình (9-8) ta : IPM.XPM + ( IPM + IQ - IP )XMQ = - ( IPM - IP )XPQ Từ rút ra: IPM(XPM + XMQ + XPQ) = IP(XPQ + XMQ) - IQ.XMQ Cuối ta có : IPM = IP X PQ X MQ X MQ - IQ X PQ X MQ X PM X PQ X PM X MQ Thay số với điện kháng vừa tính IP, IQ từ (9-1) , (9-2), ta có : IPM = 0,2814.IP - 0,3123.IQ = - 0,0291 + j 0,0384 (9-11) Thay vào (9-9) (9-10) ta được: IMQ = - 0,7186.IP + 0,6877.IQ = - 0,0291 - j 0,0268 (9-12) IQP = - 0,7186.IP - 0,3123.IQ = - 0,9719 +j 0,6227 (9-13) 88 Tính dịng điện nhánh tam giác sơ đồ hình 3-11b : Nhánh PM : Đặt XPM = X1PM.X2PM + X2PM.X0PM + X0PM.X1PM = = (24,148.11,321 + 11,321.7,451 + 7,451.24,148 ) = 537,644 Ta có : I1-PM = IPM X 2PM X 0PM 11,321.7,451 = (- 0,0291 + j 0,0384) = - 0,0046 + j 537,644 X PMΣ 0,006 I2-PM = IPM X1PM X 0PM 24,148.7,451 = (- 0,0291 + j 0,0384) = - 0,0097 + j 537,644 X PMΣ 0,0129 I0-PM = IPM X1PM X 2PM 24,148.11,321 =(- 0,0291 + j 0,0384) = - 0,0148 + j 537,644 X PMΣ 0,0195 Nhánh MQ : Đặt XMQ = X1MQ.X2MQ + X2MQ.X0MQ + X0MQ.X1MQ = = (4,0822.5,0851 + 5,0851.6,1692 + 6,1692.4,0822 ) = 77,313 Ta có: I1-MQ = IMQ X 2MQ X 0MQ 5,0851.6,1692 =(- 0,0291 - j 0,0268) = - 0,0118 - j 77,313 X MQΣ 0,0109 I2-MQ = IMQ X1MQ X 0MQ 4,0822.6,1692 = (- 0,0291 - j 0,0268) = - 0,0095 - j 77,313 X MQΣ 0,0087 I0-MQ = IMQ X1MQ X 2MQ 4,0822.5,0851 = (- 0,0291 - j 0,0268) = - 0,0078 - j 77,313 X MQΣ 0,0072 89 Nhánh PQ : Đặt XPQ = X1PQ.X2PQ + X2PQ.X0PQ + X0PQ.X1PQ = = (0,6948.0,3257 + 0,3257.0,780 + 0,7801.0,6948 ) = 1,0224 Ta có I1-QP = IQP X 2PQ X 0PQ 0,3257.0,7801 = (- 0,9719 +j 0,6227) = - 0,2415 + j 1,0224 X PQΣ 0,1548 = e-j 0.570 I2-QP = IQP X1PQ X 0PQ 0,6948.0,7801 = (- 0,9719 +j 0,6227) = - 0,5153 + j 1,0224 X PQΣ 0,3301 = e-j 0.56973 I0-QP = IQP X1PQ X 2PQ 0,6948.0,3257 = (- 0,9719 +j 0,6227) = - 0,2151 + j 1,0224 X PQΣ 0,1378 = e-j 0.56976 Dòng điện nhánh hình sơ đồ hình 3-11a tính sau: I1-P = - ( I1-PM - I1-QP ) = - (- 0,0046 + j 0,006 + 0,2415 - j 0,1548 ) = = - 0,2369 + j 0,1487 = e-j 0.5605 I2-P = - ( I2-PM - I2-QP ) = - (- 0,0097 + j 0,0129 + 0,5153 - j 0,3301 ) = = - 0,5055 + j 0,3173 = e-j 0.5605 I0-P = - ( I0-PM - I0-QP ) = - (- 0,0148 + j 0,0195 + 0,2151 - j 0,1378 ) = = - 0,2003 + j 0,1183 = e-j 0.5334 I1-Q = - ( I1-MQ - I1-QP ) = - (- 0,0118 - j 0,0109 + 0,2415 - j 0,1548 ) = = - 0,2297 + j 0,1656 = e-j 0.6246 I2-Q = - ( I2-MQ - I2-QP ) = - (- 0,0095 - j 0,0087 + 0,5153 - j 0,3301 ) = = - 0,5058 + j 0,3389 = e-j 0.5903 90 I0-Q = - ( I0-MQ - I0-QP ) = - (- 0,0078 - j 0,0072 + 0,2151 - j 0,1378 ) = = - 0,2073 + j 0,1450 = e-j 0.6103 I1-M = - ( I1-PM - I1-MQ ) = - (- 0,0046 + j 0,006 + 0,0118 + j 0,0109 ) = = - 0,0073 - j 0,0169 = e-j 1.16305 I2-M = - ( I2-PM - I2-MQ ) = - (- 0,0097 + j 0,0129 + 0,0095 + j 0,0087 ) = = 0,0003 - j 0,0216 = ej 1.5569 I0-M = - ( I0-PM - I0-MQ ) = - (- 0,0148 + j 0,0195 + 0,0078 + j 0,0072 ) = = 0,007 - j 0,0267 = e j 1.3143 Trong chế độ đứt pha, dòng điện thành phần đối xứng xếp chồng từ chế độ riêng chế độ bình thường Trong chế độ bình thường có dịng điện thứ tự thuận đó, dịng điện tồn phần tính tốn sau: Đầu đường dây : I1-đầu = I1-P + IP = - 0,2369 + j 0,1487 + 0,9428 - j 0,5843 = = 0,7059 - j 0,4356 = e j 0.5528 I2-đầu = I2-P = - 0,5055 + j 0,3173 = e–j 0.5605 I0-đầu = I0-P = - 0,2003 + j 0,1183 = e–j 0.5334 Cuối đường dây : I1-cuối = I1-Q + IQ = - 0,2297 + j 0,1656 + 0,9428 - j 0,6495 = = 0,7131 - j 0,4839 = e j 0.5962 I2-cuối = I2-Q = - 0,5058 + j 0,3389 = e–j 0.5903 I0-cuối = I0-Q = - 0,2073 + j 0,1450 = e–j 0.6103 Đánh giá kết : Từ kết ta thấy, xảy đứt pha dòng điện thứ tự thuận pha giảm xuất dòng điện thứ tự nghịch có trị số đáng kể làm cho dịng điện tổng hợp pha lại tăng lên Dòng điện lớn pha đường dây chế độ đứt pha đơn vị có tên : 91 IBmax = 1,3299 800 = 1,17 kA 525 ICmax = 1,3349 800 = 1,174 kA 525 So với chế độ bình thường Ibt = 0,976 kA, dòng điện tăng lượng là: IB% = IB max Ibt 1,17 0,976 = 100 = 19,9% 0,976 Ibt IC% = IC max Ibt 1,174 0,976 = 100 = 20,3% 0,976 Ibt Tuy nhiên sop với dòng điện làm việc cho phép đường dây 1,976 kA dây dẫn pha khơng bị q tải 3.3 CHẾ ĐỘ KHƠNG TỒN PHA KHI CẮT PHA ĐƢỜNG DÂY 500kv Chế độ riêng cắt pha a Sơ đồ thứ tự thuận mở rộng Để tìm dịng áp đường dây chế độ riêng đứt pha, ta dùng phương pháp sơ đồ thứ tự thuận mở rộng Sơ đồ thay thứ tự thuận, thứ tự nghịch thứ tự khơng hệ thống tính tốn phần hình 3-13: X1P IP U1 IQ X1Q U1 X1B P Q X2P X2Q U2 P X2B U2 Q X0P X0Q U0 P X0B U0 Q Hình 3-13: Sơ đồ thứ tự thuận mở rộng 92 Trong đó: X1P = 0,6093 ; X1Q = 0,103 ; X1B = - 3,58 X2P = 0,2293 ; X2Q = 0,103 ; X2B = - 3,58 X0P = 0,4527 ; X0Q = 0,3748 ; X0B = - 3,58 Ta có phương trình điều kiện bờ chỗ đứt sau: U1P = - ( U2P + U0P ) (9-14) U1Q = - ( U2Q + U0Q ) (9-15) Phương trình cân điện áp viết đầu đường dây sau: - U2P = I2P.X2P + ( I2Q - I2P ).X2B - U0P = I0P.X0P + ( I0Q - I0P ).X0B Thay phương trình vào (9-13) ta có: U1P = I1P( X2P + X0P ) + (I1P - I1Q )( X2B + X0B ) (9-16) Tương tự ta thay phương trình cân điện áp vào (9-15) ta được: U1Q = I1Q( X2Q + X0Q ) - (I1P - I1Q )( X2B + X0B ) Đặt X2P + X0P = X'1P X2Q + X0Q = X'1Q X2B + X0B = X'1B Khi (9-16) (9-17) trở thành : U1P = I1P.X'1P + (I1P - I1Q )X'1B U1Q = I1Q.X'1Q - (I1P - I1Q )X'1B Trong : X1P = 0,6093 ; X1Q = 0,103 ; X1B = - 3,58 X'1P = X2P + X0P = 0,2293 + 0,4527 = 0,6820 X'1Q = X2Q + X0Q = 0,103 + 0,3748 = 0,4778 X'1B = X2B + X0B = - 3,58 - 3,58 = - 7,16 Ta viết phương trình kiếc-khốp cho mạch sau: 93 (9-17) I1P - I'1P = - IP I1Q + I'1Q = - IQ (9-18) I1P.X1P + I'1P.X'1P + (I'1P + I'1Q)X'1B + (I1P - I1Q)X1B = I1Q.X1Q - I'1Q.X'1Q + (- I'1P - I'1Q)X'1B + (I1Q - I1P)X1B = Biến đổi phương trình ta đưa hệ 9-18 dạng sau: I1P - I'1P = - IP I1Q + I'1Q = - IQ I1P.(X1P + X1B) - I1Q.X1B + I'1P.(X'1P + X'1B) + I'1Q.X'1B = (9-19) - I1P.X1B + I1Q.(X1Q + X1B) - I'1P.X'1B - I'1Q(X'1B + X'1Q) = Thay số vào (9-19) ta được: I1P - I'1P = - 0,9428 + j 0,5843 I1Q + I'1Q = - 0,9428 + j 0,6495 (9-21) (9-20) - 2,9707I1P + 3,58I1Q - 6,478I'1P - 7,16I'1Q = 3,58I1P - 3,477I1Q + 7,16I'1P + 6,6822I'1Q = Hay viết dạng ma trận 9-20 trở thành: 2,9707 3,58 3,58 3,477 6,478 7,16 I1P 7,16 6,6822 I1Q = I'1P I'1Q 0,9428 0,9428 j.0,5843 j.0,6495 0 (9-21) Dùng phép loại trừ Gauss ta loại trừ dần ẩn hệ 9-21 với bước biến đổi sau: 0 0 3,58 3,477 0 9,4487 10,74 7,16 6,6822 I1P I1Q I'1P I'1Q 94 = 0,9428 j.0,6495 2,8008 j.1,7358 3,3752 j.2,0918 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9,4487 10,74 0 0 0 10,74 10,1592 0 2,0486 I1P I1Q I'1P I'1Q I1P I1Q I'1P I'1Q = 0 0,5744 j.0,5905 0,0971 j.0,1676 0 = 0,7501 j.0,5037 Cuối ta có : I'1Q = I'1P = = (0,5744 0,7501 j.0,5037 = - 0,3661 + j 0,2459 = e-j 0.5914 2,0486 (0,5744 j.0,5905) 10,74I'1Q = 10,74 j.0,5905) 10,74( 0,3661 j.0,2459) = 0,3554 - j 0,2170= ej 10,74 0.5481 I1P = I'1P - IP = ( 0,3554 - j 0,2170) - ( 0,9428 - j 0,5843) = - 0,5874 + j 0,3673 = e–j 0.5588 I1Q = - I'1Q - IQ = ( 0,3661 - j 0,2459) - ( 0,9428 - j 0,6495) = - 0,5757 + j 0,4040 = e–j 0.6119 Như dịng điện thứ tự thuận nghịch khơng đầu cuối đường dây chế độ đứt dây I1P , I1Q Trong chế độ đứt pha dòng điện thành phần đối xứng xếp chồng từ chế độ riêng chế độ bình thường Trong chế độ bình thường có dịng điện thứ tự thuận dịng điện tồn phần tính sau: Đầu đường dây: I1-đầu = I1P + IP = - 0,5874 + j 0,3673 + 0,9428 - j 0,5843 = 95 = 0,3554 - j 0,2170 = e j 0.5481 I2-đầu = I0-đầu = I1-đầu = 0,3554 - j 0,2170 = e j 0.5481 Cuối đường dây: I1-cuối = I1Q + IQ = - 0,5757 + j 0,4040 + 0,9428 - j 0,6495 = = 0,3661 - j 0,2459 = e j 0.5914 I2-cuối = I0-cuối = I1-cuối = 0,3661 - j 0,2459 = e j 0.5914 b Nhận xét Theo kết tính tốn khảo sát chế độ khơng tồn pha đường dây 500 kV bao gồm chế độ đứt pha pha, ta rút nhận xét sau: - Khi đường dây tải công suất cực đại, vận hành chế độ khơng tồn pha khơng làm q tải pha lại lại làm xuất dòng điện thứ tự nghịch máy phát điện với trị số lớn giá trị cho phép - Giảm công suất truyền tải đường dây 500 kV làm giảm dòng điện thứ tự nghịch chênh lệch dòng điện pha dẫn tới việc truyện tải công suất nhỏ đường dây 500 kV Điều khơng kinh tế gây q điện áp cho đường dây phụ tải cực tiểu Vì để đảm bảo điều kiện vận hành bình thường máy phát điện, không cho phép đường dây 500 kV vận hành chế độ khơng tồn pha 96 KẾT LUẬN Sau thời gian tháng làm đồ án với hướng dẫn tận tình thầy giáo: GS TSKH Thân Ngọc Hoàn Em hoàn thành đề tài giao : “Thiết kế phần điện cho nhà máy Nhiệt Điện ng Bí cơng suất 1500 MW, khảo sát q trình khơng đối xứng đƣờng dây siêu cao áp 500 kV” Quá trình thực đồ án giúp em củng cố lại kiến thức mà học Ngồi qua q trình tìm hiểu thực tế bên để hoàn thành đồ án giúp em có thêm kiến thức thực tế quý báu Đề tài em giải vấn đề sau: Đề xuất phương án nối dây tính tốn tổn thất điện Chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho mạch tự dùng Tổng quan chế độ vận hành không đối xứng đường dây siêu cao áp 500 kV Với thời gian làm đồ án ngắn kiến thức cịn yếu nên em cịn có thiếu sót định Vì vậy, em mong góp ý, bổ sung thầy cô giáo để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hải phòng, ngày … tháng … năm 2011 Sinh viên thực Lý Huy Chính 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm (2001), Thiết kế cấp điện, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Nguyễn Công Hiền (1974), Cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Nguyễn Xuân Phú - Tơ Đằng (1996), Khí cụ điện-Kết cấu sử dụng sửa chữa, Nhà xuất Khoa học Nguyễn Xuân Phú – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Bội Khuê (2000), Cung Cấp Điện, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Nguyễn Trọng Thắng ( 2002), Giáo trình máy điện đặc biệt, Nhà xuất Đại Học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh GS.TSKH Thân Ngọc Hồn (2005), Máy Điện, Nhà xuất Xây Dựng PGS.TS Phạm Đức Nguyên (2006), Thiết kế chiếu sáng, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Phạm Văn Chới ( 2005),Khí Cụ Điện, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Ngô Hồng Quang ( 2002 ), Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 – 500kV, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 98