TRẦN ANH TÙNGNgành:CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬChuyên ngành: TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG ĐIỆNLớp: D16TDHHTD3 Trang 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMKHOA KỸ THUẬT
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, 20 tháng năm 2023 Mục Lục MBA MCLL DCL MCHB TG MC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Máy biến áp Máy cắt liên lạc Dao cách ly Máy cắt hợp Thanh góp Máy cắt TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HỊA 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 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 (MW) Pmin (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 16,73 17,43 18,13 18,83 19,53 20,23 110,88 11,57 12,05 12,54 13,02 13,5 13,99 76,67 8,1 8,435 8,78 9,11 9,45 9,793 53,67 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 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 phịng 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 không 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 công, 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, xảy cố không gây ảnh hưởng đến đường dây khác Tổn thất nhỏ lưới liên thơng Nhược điểm: Chi phí đầu tư dây cao, khảo sát thiết kế thi công nhiều thời gian, lãng phí khả tải Mạng liên thông: Ưu điểm: Việc tổ chức thi công thuận lợi hoạt động đường dây Nhược điểm: Cần có thêm trạm trung gian, thiết kế bố trí địi hỏi phải bảo vệ rơle Thiết kế cắt tự động gặp cố phức tạp Độ tin cậy cung cấp điện thấp so với hình tia Mạch điện vịng: Ưu điểm: Độ tin cậy cung cấp điện cao, khả vận hành lưới linh hoạt Nhược điểm: Số lượng máy cắt cao áp nhiều hơn, bảo vệ rơle phức tạp hơn, tổn thất điện áp lúc cố lớn Theo thiết kế có phụ tải, thiết kế mạng điện cho hộ tiêu thụ loại I loại III, nên hộ tiêu thụ loại I bắt buộc phải cung cấp điện đường dây mạch mạng kín hộ tiêu thụ loại III cần cung cấp đường dây mạch đơn Như đưa phương án để lựa chọn Hình 2.1 Sơ đồ nối dây phương án Hình 2.2 Sơ đồ nối dây phương án Hình 2.3 Sơ đồ nối dây phương án Hình 2.4 Sơ đồ nối dây phương án 2.2.1.Lựa chọn cấp điện áp truyền tải Điện áp định mức mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến tiêu kinh tế kỹ thuật, đặc trưng kỹ thuật mạng điện Điện áp định mức mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất phụ tải, khoảng cách phụ tải với khoảng cách từ phụ tải đến nguồn Điện áp định mức mạng sơ mạng điện xác định theo giá trị công suất đường dây mạng điện theo chiều dài nguồn điện đến phụ tải Có thể tính điện áp định mức đường dây công thức kinh nghiệm Still sau đây: (2.1) Trong : Li: Khoảng cách truyền tải đoạn đường dây thứ i(Km) Pi: Công suất truyền tải đoạn đường dây thứ i(MW) Ui: Điện áp vận hành đoạn đường dây thứ i(kV) Tùy thuộc vào điện áp tính ta chọn điện áp định mức phù hợp 2.3.1.Lựa chọn tiết diện dây dẫn Để chọn tiết diện dây dẫn có phương án sau: Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế(lưới cao áp) Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng(lưới hạ áp) Chọn tiết diện dây dẫn theo tổn thất cho phép điện áp(lưới trung áp hạ áp) Việc sử dụng phương pháp phụ thuộc vào trị số điện áp định mức mạng điện q trình tính tốn cho phương án tìm trị số điện áp định mức mạng điện ta chọn phương pháp để tìm tiết diện dây dẫn Sau chọn dây dẫn , ta kiểm tra lại điều kiện kỹ thuật: Điều kiện phát nóng lâu dài(Isc Icp) Điều kiện vầng quang điện(Điện áp 110kV : Fmin = 70mm2.) Điều kiện độ bền Tiết diện dây thỏa mãn điều kiện vầng quang điện thỏa mãn điều kiện độ bền 2.4.1.Xác định tổn thất cơng suất cực đại Tính tổn thất điện áp max mạng điện tổn thất điện áp tính từ nguồn điện đến điểm có điện áp thất mạch Chế độ làm việc bình thường: (2.2) Trong đó: Pi,Qi: Công suất tác dụng phản kháng cực đại nhánh thứ i Ri,Xi: Giá trị điện trở điện kháng nhánh thứ i Udm: Điện áp định mức mạng điện Ri = (2.3) Xi = (2.4) n: số mạch đường dây Chế độ làm việc cố Ngừng mạch đường dây mạch: (2.5) Ngừng đường dây mạch mạch vòng: Các phương án phải thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp chế độ phụ tải cực đại tổn thất điện áp lớn mạng điện cấp điện áp không vượt Lúc chế độ làm việc bình thường: Lúc chế độ làm việc cố: CHƯƠNG : TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 3.1.Phương án 3.1.1.Phân bố công suất, chọn điện áp định mức mạng Theo sơ đồ dây,phân bố công suất phương án sau: SNM-1 =23,9 + j11,57 (MVA) SNM-4 =26,9 + j13,02 (MVA) SNM-2 =24,9 + j12,05(MVA) SNM-5 =27,9 + j13,5 (MVA) SNM-3 =25,9 + j12,54 (MVA) SNM-6 =28,9 + j13,99 (MVA) Tính điện áp đoạn đường dây theo cơng thức (2.1) ta có bảng sau: Đường dây Cơng suất (Pmax,MW) Chiều dài đường dây(L,Km) Điện áp tính theo công thức (2,1),kV NM-1 NM-2 NM-3 NM-4 NM-5 NM-6 23,9 24,9 25,9 26,9 27,9 28,9 31,62 31,62 36,05 30 50 53,85 88,31 90 92,11 93,12 96,7 98,1 Bảng 3.1.1 Tính tốn điện áp định mức phương án .103 =151,03 (A) I3-4sc = INM-4sc = =307,89 (A) Tương tự, đứt đường dây NM-4 INM-3sc = = 307,89 (A) Đường n Loại Ilv Isc(A) Icp(A) dây dây max(A) NM-2 AC-120 142,26 284,52 380 NM-3 AC-120 143,44 286,88 380 NM-4 AC-150 164,44 328,88 445 NM-5 AC-70 81,35 162,7 265 NM-6 AC-70 84,3 168,6 265 3-4 AC-70 7,56 15,12 265 Xét tổn thất điện áp mạch vịng: Chế độ bình thường Đoạn NM-3: Tổn thất điện áp chế độ bình thường : ∆ U NM − b t %= P NM − R NM −3 +Q NM −3 X NM −3 U đm So sánh Isc Icp Isc