Đề tài đồ án thiết kế lưới điện khu vực

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN -& - ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TRI LINH Mã sinh viên: 21810170466 Giáo viên hướng dẫn:TS TRẦN ANH TÙNG Ngành:CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp: D16TDHHTD3 Hà Nội, 17 tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Họ tên sinh viên : Nguyễn Tri Linh Lớp: D16TDHHTD3 Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện,điện tử 1/Tên đồ án:Thiết kế lưới điện khu vực 2/Các số liệu: a,Sơ đồ địa lý : tỉ lệ ô = 10km Mã sinh viên :21810170466 Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Hệ thống điện NM (mỗi ô vuông 10 x 10 km) b,Số liệu nguồn điện Nhà máy nhiệt điện NĐ - Số tổ máy công suất tổ máy: 3x70 MW - Hệ số công suất: 0,85 - Điện áp định mức 11kV c,Số liệu phụ tải Phụ tải Pmax 23,9 24,9 25,9 26,9 (MW) Pmin 16,73 17,43 18,13 18,83 (MW) Cos φ 0,9 0,9 0,9 0,9 Loại III I I I phụ tải Điện 22 22 22 22 áp thứ cấp 27,9 28,9 19,53 20,23 0,9 I 0,9 I 22 22 (kV) Tmax 4200 4200 4200 4200 4200 4200 3/Nội dung , nhiệm vụ thực Chương : Phân tích nguồn phụ tải Chương : Phương án nối dây lựa chọn điện áp truyền tải Chương : Tính tốn chi tiêu kĩ thuật Chương : Tính chi tiêu kinh tế chọn phương án tối ưu Chương : Lựa chọn máy biến áp sơ đồ nối điện Chương : Tính tốn xác cân cơng suất Chương : Tính điện áp nút điêù chỉnh điện áp mạch điện Chương : Tính toán chi tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện 3/ Ngày giao đề tài : 17/08/2023 4/Ngày nộp : / /2023 Hà nội, ngày 17 tháng 08 năm 2023 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS.Trần Anh Tùng LỜI CAM ĐOAN Tôi, Nguyễn Tri Linh , cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn Ts Trần Anh Tùng Các số liệu kết đồ án trung thực chưa công bố cơng trình khác Các tham khảo đồ án trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian nơi cơng bố Nếu khơng nêu trên, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm đồ án Hà Nội, ngày 21 tháng 09 năm 2023 Người cam đoan ( Ký ghi rõ họ tên ) Nguyễn Tri Linh LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành bày tỏ lịng kính trọng cảm ơn sâu sắc tới Ts.Trần Anh Tùng , giảng viên khoa Kỹ Thuật Điện - trường đại học Điện Lực, người trực tiếp hướng dẫn em suốt trình thực đồ án Em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, Khoa Kỹ Thuật Điện, giảng viên trường Đại học Điện Lực hướng dẫn em khóa học trước hồn thành đồ án Đồng thời em không nhắc đến công ơn tình cảm lời động viên đầy ý nghĩa từ phía người thân gia đình cho em hậu phương vững chãi giúp em toàn tâm tồn ý hồn thành việc học tập Cuối em xin gửi tới toàn thể bạn bè lời biết ơn chân thành tình bạn tốt đẹp giúp đỡ hỗ trợ quý báu mà người dành cho em suốt thời gian học tập, nghiên cứu thực đồ án Hà Nội, ngày 21 tháng 09 năm 2023 Sinh viên Nguyễn Tri Linh ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM TT Nội dung Tiều luận thực đầy đủ nội dung giao Các kết tính tốn, nội dung báo cáo xác, hợp lý Hình thức trình bày báo cáo Ý kiến nhận xét, đánh giá Tổng điểm Các ý kiến khác : ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Hà Nội, ngày … tháng… năm Giáo Viên Chấm Giáo viên chấm MỤC LỤ C DANH MỤC BẢNG BIỂU .7 CHƯƠNG : PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1.Phân tích nguồn 1.2.Phân tích phụ tải CHƯƠNG :PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2.1.Đề xuất phương án nối dây 2.1.1.Ưu nhược điểm phương án nối dây 2.2.Lựa chọn cấp điện áp truyền tải .12 2.3.Lựa chọn tiết diện dây dẫn .12 2.4.Xác định tổn thất công suất cực đại 13 CHƯƠNG : TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 13 3.1.Phương án .13 3.1.1.Phân bố công suất, chọn điện áp định mức mạng 13 3.1.2.Lựa chọn tiêt diện dây dẫn 14 3.2.Phương án .16 3.2.1.Phân bố công suất, chọn điện áp định mức mạng 16 3.2.2.Lựa chọn tiêt diện dây dẫn 17 3.3.Phương án .18 3.3.1.Phân bố công suất, chọn điện áp định mức mạng 18 3.2.2.Lựa chọn tiêt diện dây dẫn 19 3.4.Phương án .20 3.4.1.Phân bố công suất, chọn điện áp định mức mạng 21 3.4.2.Lựa chọn tiêt diện dây dẫn 21 CHƯƠNG 4:TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 24 4.1 Phương pháp tính tiêu kinh tế 24 4.2 Áp dụng cho các phương án 25 4.2.1.Phương án 26 4.2.2.Phương án 26 4.2.3.Phương án 27 4.2.3.Phương án 27 4.3.Chọn phương án tối ưu .28 CHƯƠNG 5:LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH .28 5.1 Lựa chọn kiểu,số lượng công suất máy biến áp 28 5.2.Tính tốn cơng suất,lựa chọn máy biến áp cho phụ tải .29 5.3.Chọn sơ đồ nối dây cho trạm .30 5.3.1.Chọn sơ đồ nối dây chi tiết cho trạm hạ áp phụ tải 30 CHƯƠNG : TÍNH TỐN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 32 6.1 Cân công suất tác dụng phản kháng 32 6.1.1.Cân cuông suất tác dụng .33 6.1.2.Cân cuông suất phản kháng 33 6.2.Tính tốn chế độ xác lập 34 6.2.1.Tổn thất công suất máy biến áp 34 6.2.2.Tính chế độ xác lập phụ tải cực đại 35 6.2.3.Chế độ phụ tải cực tiểu 37 6.2.4.Chế độ cố 38 CHƯƠNG 7:TÍNH TỐN ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 40 7.1 Tính điện áp nút lưới điện chế độ phụ tải cực đại,cực tiểu sau cố 40 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại 40 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu sau cố 40 7.2 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho trạm 41 7.3 Phương pháp chung chọn đầu phân áp 42 7.3.1.Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp hộ phụ tải 43 CHƯƠNG : TÍNH TỐN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN 46 8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện 46 8.2 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện .46 8.3 Tổn thất điện lưới điện 47 8.4 Các loại chi phí giá thành 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng số liệu phụ tải.……………………………………………………… Bảng 1.2 Bảng số liệu phụ tải Bảng 3.1.1 Tính tốn điện áp định mức phương án .13 Bảng 3.1.2.Tính tốn tiết diện đường dây .14 Bảng 3.1.3.Thông số đường dây .14 Bảng 3.1.4.Dòng điện cố 15 Bảng 3.2.1 Tính tốn điện áp định mức phương án .15 Bảng 3.2.2.Tính tốn tiết diện đường dây .16 Bảng 3.2.3.Thông số đường dây .16 Bảng 3.2.4:Dòng điện cố 17 Bảng 3.2.5.Tổn thất điện áp 17 Bảng 3.3.1 Tính tốn điện áp định mức phương án .17 Bảng 3.3.2.Tính tốn tiết diện đường dây .18 Bảng 3.3.3.Thông số đường dây .19 Bảng 3.3.4:Dòng điện cố 19 Bảng 3.3.5.Tổn thất điện áp 19 Bảng 3.4.1 Tính tốn điện áp định mức phương án .20 Bảng 3.4.2.Tính tốn tiết diện đường dây .21 Bảng 3.4.3.Thông số đường dây .21 Bảng 3.4.4:Dòng điện cố 22 Bảng 4.1: Suất giá đầu tư cho đường dây không cấp điện áp 110 kV .22 Bảng 4.2.1:thông số tiêu kinh tế .25 Bảng 4.2.2.Thông số tiêu kinh tế 26 Bảng 4.2.3.Thông số tiêu kinh tế 26 Bảng 4.2.3.Thông số tiêu kinh tế 27 Bảng 4.3.Bảng tính tốn số liệu kinh tế 27 Bảng 5.2: Thông số máy biến áp 30 Bảng 6.2.1:Kết tính tốn phân bố cơng suất đường dây .36 Bảng 6.2.2:Kết tính tốn phân bố cơng suất đường dây .37 Bảng 6.2.3:Kết tính tốn phân bố cơng suất đường dây .38 Bảng 7.1: Điện áp áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp chế độ cực đại .39 Bảng 7.1.2: Điện áp áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp chế độ cực tiểu cố .39 Bảng 7.2.1Thơng số điều chỉnh máy biến áp có đầu phân áp cố định .41 Bảng 7.3.1:Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải cực đại 43 Bảng 7.3.2:Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải cực tiểu .44 Bảng 7.3.3:Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải sau cố 44 Bảng 8.1:Vốn đầu tư cho trạm hạ áp 45 Bảng 8.2:Các tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiết kế .47 CHƯƠNG : PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1.Phân tích nguồn Nguồn cung cấp : Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy, công suất định mức tổ máy 70MW Hệ số công suất : cosφ = 0,85 điện áp định mức : Uđm = 11kV Như công suất định mức nhà máy nhiệt điện 210 MW 1.2.Phân tích phụ tải Phụ tải Khoảng cách(km) 31,62 31,62 36,05 30 50 53,85 Bảng 1.1 Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải Ta có : Qmax = Pmax*tgφ,Qmin = Pmin*tgφ Smax = Pmax/cosφ,Smin = Pmin/cosφ Cosφ = 0,9 => tgφ = 0,484 Phụ tải Loại phụ tải Smax (MVA) Smin (MVA) Pmax Pmin (MW) (MW) Qmax (MVAr) Qmin (MVAr) Cos φ Tổng III I I I I I 26,55 27,67 28,78 29,89 31 32,11 176 18,585 19,37 20,15 20,92 21,7 22,48 123,2 23,9 24,9 25,9 26,9 27,9 28,9 158,4 11,57 12,05 12,54 13,02 13,5 13,99 76,67 8,1 8,435 8,78 9,11 9,45 9,79 53,67 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 16,73 17,43 18,13 18,83 19,53 20,23 110,88 Điện áp thứ cấp (kV) 22 22 22 22 22 22 Tmax 4200 4200 4200 4200 4200 4200 Bảng 1.2 Bảng số liệu phụ tải Hệ thống điện thiết kế có phụ tải.Trong có hộ phụ tải yêu cầu có mức đảm bảo cung cấp điện mức cao (2,3,4,5,6) nghĩa không phép điện trường hợp nào,vì điện gây hậu nghiêm trọng ảnh hưởng đến an ninh quốc gia , quan trọng yếu nhà nước , gây nguy hiểm chết người tổn thất nghiêm trọng kinh tế.Vì phải dự phòng chắn,mỗi phụ tải phải cấp điện lộ đường kép hai máy biến áp làm việc song song để đảm bảo cấp điện liên tục đảm bảo chất lượng điện chế độ vận hành Còn hộ phụ tải lại thuộc loại III hộ phụ tải mà việc điện khơng gây hậu nghiêm trọng nên ta cấp điện cho phụ tải lộ đường dây CHƯƠNG :PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2.1.Đề xuất phương án nối dây 2.1.1.Ưu nhược điểm phương án nối dây Một yêu cầu thiết kế mạng điện đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục, phải đảm bảo tính kinh tế.Muốn đạt yêu cầu người ta phải tìm phương án hợp lí phương án vạch đồng thời đảm bảo tiêu kĩ thuật Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu mạng độ tin cậy chất lượng cao điện cung cấp cho hộ tiêu thụ.Khi dự kiến sơ đồ mạng thiết kế,trước hết cần ý đến hai yêu cầu Để thực yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I,cần đảm bảo dự phòng 100% mạng điện, đồng thời dự phịng đóng tự động Vì để cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I dùng đường dây hai mạch hay mạch vòng Các hộ tiêu thụ loại III cung cấp đường dây mạch Để chọn sơ đồ tối ưu mạng điện ta đề phương án nối dây,dựa tiêu kinh tế kỹ thuật ta chọn phương án nối dây tối ưu Một phương án nối dây hợp lý phải đảm bảo yêu cầu sau: Thứ nhất, đảm bảo cung cấp điện liên tục Thứ hai, đảm bảo chất lượng điện Thứ ba, đảm bảo an toàn cho người thiết bị Thứ tư, đảm bảo thuận lợi cho thi cơng, vận hành phải có tính linh hoạt cao Thứ năm, đảm bảo tính kinh tế Thứ sáu, đảm bảo tính phát triển mạng điện tương lai Khi dự kiến phương án nối dây phải dựa ưu khuyết điểm sơ đồ mạng điện phạm vi sử dụng chúng Mạng hình tia: Ưu điểm: Có khả sử dụng thiết bị đơn giản, rẻ tiền thiết bị bảo vệ rơle đơn giản, thuận tiện phát triển thiết kế cải tạo mạng điện có,