Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng

phần mở đầu Quá trình công nghiệp hoá đại hoá đất nớc đòi hỏi trình độ khoa học kĩ thuật cao Ngành điện ngành hạ tầng sở đợc u tiên phát triển yêu cầu trình độ theo kịp đáp ứng đợc nhu cầu Trong hệ thống điện nớc ta trình phát triển phụ tải ngày nhanh nên việc quy hoạch thiết kế phát triển mạng điện vấn đề quan tâm ngành điện nói riêng nớc nói chung Đồ án môn học Lới điện giúp sinh viên áp dụng kiến thức đà học nghiên cứu lý thuyết vào thực nhiệm vụ cụ thể, không lớn nhng toàn diện Đồ án môn học bớc đầu tập dợt để có kinh nghiệm Đồ án tốt nghiệp tới công việc sau này, để đáp ứng tốt nhiệm vụ đề Trong trình làm đồ án em biết ơn thầy môn thầy trực tiếp phụ trách môn học lớp Em xin trân thành cám ơn : PGS.TS Trần Bách PGS.TS Nguyễn Văn Đạm đà hớng dẫn em hoàn thành đồ án phần cân công suất tác dụng phản kháng I - Cân công suất tác dụng Để giữ tần số ổn định ta phải cân công suất tác dụng.Đồ án môn học cho phép giả thiết nguồn điện đủ cung cấp cho nhu cầu công suất tác dụng phụ tải tổng công suất tự dùng nhà máy Ta có :  P F=  Palignl¿yc ¿¿¿ (1)  P yc = m.Ppt + Pm® ®ã : PF : tổng công suất phát P yc : tổng công suất yêu cầu m : hệ số đồng thời ( đồ án lấy m=1) Pmđ : tổn thất công suất tác dụng mạng điện , lấy 6% P pt P pt : tổng công suất nút ( cực đại) Nh : P pt = Pi = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 = 25 + 25 + 30 + 30 + 40 + 25 = 175 (MW)  Pm® = 6%P pt = 0,06.175 = 10,5 (MW) Tõ ph¬ng trình cân công suất tác dụng ta có : PF = P yc = 1.175 + 10,5 = 185,5 (MW) II - Cân công suất phản kháng Để giữ điện áp ổn định ta phải cân công suất phản kháng Sự cân công suất phản kháng ®ỵc biĨu diƠn b»ng biĨu thøc sau: QF +Qb = Q yc Trong đó: QF : tổng công suất phản kháng phát Qb : tổng công suất phản kháng cÇn bï 1) Ta cã: QF = PF.tg F cosF = 0,85 tg F = 0,62 QF =185,5.0,62 = 115,01 (MVAr) 2) BiĨu thøc cđa Q yc : Q yc = m.Qpt + QL - QC + Qba + Qtd + Qdt (3) Trong ®ã : m : hƯ sè ®ång thêi lÊy b»ng Q pt : tổng công suất phụ tải QL : tổng công suất phản kháng đờng dây sinh QC : tổng công suất phản kháng đờng dây tiêu thụ Qba : tổng công suất phản kháng MBA đặt trạm hạ áp (lấy 15% Qpt ) Qtd : tổng công suất tự dùng nhà m¸y Qtd = Ptd.tgtd víi costd = 0,8 Qdt : tổng công suất phản kháng dự trữ ( đồ án ta lấy ) Tính Q yc : Để tính toán cân sơ ta giả thiết tổng tổn thất công suất phản kháng đờng dây tổng công suất phản kháng đờng dây phát (QL = QC ) Q pt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 =P1.tg1 + P2.tg2 + P3.tg3 + P4.tg4 + P5.tg5 + P6.tg6 = P pt tgpt = 175.0,62 = 108,5 (MVAr) Qba = 15%Q pt = 0,15.108,5 = 16,28 (MVAr) Q yc = m.Qpt + Qba =108,5 + 16,28 = 124,78 (MVAr) Ta nhËn thÊy QF < Q yc nên ta phải bù sơ bộ: - Trớc hết ta u tiên bù cho hộ ë xa ®Õn cos=0,90,95 ta sÏ cã :Qb = Qb4 = Q4- Q'4=0,62.30 - tg4.30 víi cos4=0,95  Qb4=8,7 (MVAr) - Sau ta u tiên bù cho hộ ®Õn cos = 0,850,9 Qb5= Qb- Qb4= 9,77- 8,7 = 0,62.40 - tg5.40 cos5=0,86 Nh vËy ta nhËn thÊy cÇn bù bào phụ tải với cos = 0,95 bù thêm vào phụ tải với cos = 0,86 Bảng số liệu tính toán sơ Hộ Hộ Hé Hé Hé Hé Pmax (Mw) Qmax (MVAr) Qb (MVAr) costríc bï 25 25 30 30 40 25 15,5 15,5 18,6 18,6 24,8 15,5 8,7 1,07 0,85 0,85 0,85 0,8 0,85 0,85 0,9 0,86 0,85 cossau bï 0,85 0,85 0,85 5 Qbmax (MVAr) 15,5 15,5 18,6 9,9 23,7 phần hai phơng án nối dây so sánh phơng án mặt kĩ thuật I - Phơng án thứ Sơ đồ nối dây : N 6 15,5 Thông số phơng án nối dây : Đoạn A1 A2 A6 15 64 2-3 Pmax (MW) 65 55 55 40 30 30 Qmax 39,23 34,1 25,4 23,73 9,9 18,6 50 50 60 80,62 70,71 70,71 (MVAr) l (Km) *.Tìm điện áp danh định cho hệ thống dựa công thức kinh nghiệm: Uđmi = 4,34.√ l i +16 Pi ®ã : li : Chiều dài đoạn thứ i Pi : Công suất tác dụng đoạn thứ i Dựa vào công thøc ta cã: U1 = 4,34.√ 50+16 65 = 143,28 (KV) U2 = 4,34.√ 50+16 55 = 132,35 (KV) U3 = 4,34.√ 70,71+16.30 = 101,84 (KV) U4 = 4,34.√ 70,71+16.30 = 101,84 (KV) U5 = 4,34.√ 80,62+16.40 = 116,58 (KV) U6 = 4,34.√ 60+16 55 = 133,06 (KV) Do Ui = 70  160 (KV) VËy ta lấy điện áp danh định lới diện là: U đm =110 (KV) Xác định tiết diện dây dẫn đoạn đờng dây: - Dự kiến chung dùng dây AC, mạch,có D tb=5 m - Đặt cột bê tông cốt thép - Thiết kế mạng khu vực ta chọn dây dẫn phơng pháp mật độ kinh tế Tra bảng B.44 giáo trình Mạng lới điện I thầy Nguyễn Văn Đạm với dây AC Tmax = 5000 h ta đợc: Jkt = 1,1 A/mm2 Tính dòng truyền tải theo công thức: √ P2+Q2 I = n √ U dm 103 (A) P: Công suất tác dụng Q: Công suất phản kháng n: Số lộ Tính toán tiết diện dây dẫn theo công thức: Fi = Ii / Jkt (mm2) Từ công thức tổng quát ta vào tính toán chi tiết cho đoạn: * §o¹n N-1: IN-1 = √65 2+39 , 232 103=199 , 24 √3 110 (A) IN-1sc = 2.IN-1 = 199,24 = 398,48 (A) FN-2tt = IN-2/1,1 = 199,24/1,1 = 181,42 (mm2) VËy ta chän Ftc = 185 mm2 Dây AC 185 Tra bảng 33 giáo trình Mạng lới điện I ta có : Với dây AC-185 cã I cp = 510 (A) > I N-1 sc = 398,48 (A) * Đoạn 1- : I1-5 = √ 402+23 , 732 10 3=122 , 05 √ 110 (A) I1-5sc = 2.I1-5 = 122,05 = 244,1 (A) F1-5tt = I1-5/1,1 = 122,05/1,1 = 110,95 (mm2) VËy ta chän Ftc = 120 mm2 D©y AC 120 Tra bảng 33 giáo trình Mạng lới ®iƯn I ta cã : Víi d©y AC-120 cã I cp = 380 (A) > I 1-5 sc = 244,1 (A) * Đoạn N-6 : 55 2+25 , 103=158 , 98 IN-6 = √ 110 (A) IN-6sc = 2.IN-6 = 158,98 = 317,96 (A) FN-6tt = IN-3/1,1 = 158,98/1,1 = 144,53 (mm2) VËy ta chän Ftc = 150 mm2 D©y AC – 150 Tra bảng 33 giáo trình Mạng lới điện I ta cã : Víi d©y AC-150 cã I cp = 445 (A) > I N-6 sc = 317,96 (A) * Đoạn 6-4 : 30 +9,92 10 3=82 ,9 I6-4 = √ 110 (A) I6-4sc = 2.I6-4 = 82,9 = 165,8 (A) F6-4tt = I6-4/1,1 = 82,9/1,1 = 75,36 (mm2) VËy ta chän Ftc = 70 mm2 Dây AC 70 Tra bảng 33 giáo trình Mạng lới điện I ta có : Với dây AC-70 cã I cp = 265 (A) > I 6-4 sc = 165,8 (A) * Đoạn N-2