Thiết kế mạng và trạm biến áp

Số liệu về nguồn | — + : Neuén i Pmax Pmin Ar Phân tích nguồn và phụ tải Dự kiến các phương án thỏa điểu kiện kỹ tà ate So sánh các phương án về kinh tế.. PHẦN MỞ ĐẦU: PHÂN TÍCH NGU

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC & DÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 'PRƯONG ĐẠT HỘC ĐI, KỸ THUÁ TT CỘNG NGHỀ ^ ˆ » Độc Lập - Tự Do Hanh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Chú ý : SV phải đóng hẳn nhiều? vụ này wie trang th? nhất của luận án

Ha và tên SV: Than Lạ + Cg Rek oo MSSY:

1 Đầu để luận án tất nghiệp

2 Nhiệm vụ :Yêu cầu về nội dung và số Hiện bạn đầu) :

_ua_ kế ~——c Hin ~ Chun thưởng, can — CoS Thị ca, Ber cing ile Khong Phi be’ cing aude — Bie, Aik Aide ayy

~ Khas sab ba Linh dng hưng, chiên khe Kaliy Ae 2c) C3 + ~ Cu

Ea ak ats mah le

Chad ka dram biểu ay tie/20 bv ,

chan kh cu Hes ~ 82 aE mpegs bey - a Piss

«

Ngày giao nhiệm vụ luận án :O2/20/2006

3

4, Ngày hoàn thành nhiệm vụ :135/c1/ 200

5 Họ tên người hướng dẫn : Phần hướng dẫn

Nội dung và yêu cầu LATTN đu được thông qua NGƯỜI HƯỚNG ĐẪN CHÍNH

Ngày MÔ tháng , 4Ö năm 2006 EK vd phi ro he ten)

Trang 4

C Số liệu về nguồn | — +

: Neuén

i

Pmax Pmin Ar

Phân tích nguồn và phụ tải

Dự kiến các phương án thỏa điểu kiện kỹ tà ate

So sánh các phương án về kinh tế went

Chọn máy biến áp, sơ đổ nguyên lý của mạng điện

Bù kinh tế

Phân bố công suất tối ưu giữa hai nhà máy nhiệt điện

Tính toán tình trạng làm việc của mạng điện

Điều chỉnh điện áp

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện,

Khảo sát ổn định trong màng dién, que cat

Lý thuyết và kết quả đánh giá trạng thái

Trang 5

SỐ LIỆU THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

1- Đường đây nối từ hệ thống đến trạm biến áp :

Xây dựng đồ thị phụ tải của trạm, đổ thị phụ tải phía hệ thống cung cấp cho trạm

Chọn cấp điện áp tải điện từ hệ thống về trạm

Chọn tiết điện dây đường đây truyền tải

Chọn phương án sơ dé trạm - Số lượng và công suất máy biến áp

Trang 6

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2007

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 7

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2007

GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 8

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là nguôn năng lượng chính trong đời sống sinh hoạt cũng như trong quá trình sẵn xuất Sự phát triển kinh tế — xã hội đi đôi với việc phát triển

mạng lưới điện Trong quá trình xây dựng, phát triển và hòan thiện hệ thống điện

chiếm một vị trí quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất

nước Thiết kế mạng điện và trạm biến áp là yếu tố rất quan trọng trong hệ thống

điện,đòi hỗi người thiết kế không những nắm vững các kiến thức cơ bản về điện đã

học mà còn phải nổ lực nghiên cứu các vấn đề có liên quan như: phát triển kinh tế,

phái triển dân cư, vị trí địa lí, đặc điển xã hội, và cách vận hành trạm biến áp sao

cho hiệu quả nhất v v Nhận thấy tầm quan trọng của việc thiết kế mạng điện và

trạm biến áp, em đã chọn đề tài này

Nội dung thiết kế gỗm hai phan:

- _ Phân 1: Thiết kế mạng điện

- Phân 2: Thiết kế trạm biến áp

Em xin trân trọng cẩm ơn tất cả các thầy cô trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM dã giảng dạy,truyền đạt cho em những kiến thức quý báo trong

những năm học tập ở trường Đặt biệt em xin chân thành cẩm ơn sâu sắc đến thây

TS Hỗ Văn Hiến đã tận tình hướng dẫn và đìu dắt em trong suốt quá trình thực hiện

Trang 9

PHẦN 1: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN VÀ KHẢO SÁT

VẬN HÀNH

Phân Mở Đầu: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI sst+

1 Thu thập số liệu và phân tích về phụ tải - -

2 Phân tích nguồn cung cấp điện Chương 1: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT I Chọn dây dẫn cho các vùng phụ tải chan ngưng 5 II Dự kiến các phương án thoả điều kiện kỹ thuật sscScsscsrcersrererree 13 Chương 2: SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ -2cccccccvercrrrerrrrrrrerrre I Mục đích so sánh phương án về kinh tẾẾ 5 -<+srsxexrkgnkH.1180001003 6x66 1I Các phương án trong khu VỰC ÌN¿~Í-2 - - «+ 2 ch TH HH 91 HH0 900001087001 6 Chương 3: SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN

I Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong trạm -«<>«e 1ï Tổng trở và tổn thất sắt của một máy biến trong trạm ‹-‹-

IH Chọn công suất và số tổ máy phát điện ,máy biến áp .-.+s<c<cseesssse Chương4: BU KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN

I Mục đích ,yêu cầu khi tính toán bù kinh tế II Tính toán bù kinh tế cho toàn mạng điện bằng Matlab -«-

Chương 5: TÍNH TOÁN TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN TL Muc dich, y6u cou

II Dùng phương pháp tinh tay để tính điện áp và tổn thất công suất

II Tính toán tình trạng làm việc của toàn mạng điện bằng Matlab

Chương 6: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆNÁP

8 ÔỎÔ IH Điều chỉnh điện áp lúc phụ tẩi maaxX 5-5-5 2 HH ng 9 xe II Điều chỉnh điện áp lúc sự cố .csrirsreersree IV Điều chỉnh điện áp lúc phụ tải min 5 7<SsStSxScSeStEExersrererrseree Chương 7: KHẢO SÁTỔN ĐỊNH

8.0.0 ÔÔÔỎ ¡84 1U 1

II Phép giải toán số phương trình chuyển động sctxtexsxEeerrsrrsrke Chương 8: TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 90

TL Muc dich y6u cau — 90

Trang 10

II Tính toán tổn thất điện năng . -5 - 90 1H, Tính toán giá thành tải điện .- -c<cccceeeeess 90

PHẦN 2: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

110/22 kV

Chương 9: TỔNG QUAN TRẠM BIẾN ÁP 2222 2 212221.41211 120 e 93

1 Giới thiệu sơ lược về trạm biến áp -.-: cuc c g3 re.Exrkreereerereereriee 93

II, Phân lọai trạm biếnáp — cceeeerierrirrrrriererseseeesers 93

II Cân bằng công suất

Chương 11: CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC98

1 Các yêu câu lựa chọn sơ đỗ cấu trúc 5- se Set n2 SE E11 41 xe ket rrrrecere 98 1I Nhận xét chung

IIL Các phương án thiết kế

Chương 12: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN

1, Cấp điện áp 110kV

II Cấp điện áp 22kV

Chương 13: CHỌN CONG SUAT MBA - TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 104

L Chọn công sudt MBA s HH errsree 104

IL Tính tổn thất điệnnăng — 105

Chương 14: TÍNH NGẮN MẠCH - CHỌN MC VÀ DC(L, 2 5e seccssseszxee 107

y0 0.5 An —— ,ÔỎ 107

II Chọn MC — DCL 112

Chương 15: TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬTT ©V©EEEEEE+E2E+2V2+22222:2.+e+2121ie 118

I Phương pháp đánh giá hiệu quả các phương án <GSa sen se 118

II Tính kinh tế cho từng phương án Son tt S3 1413241<14 10111111 x2, 118

II Đánh giá các phương án và chọn phương án thiết kế, - 5 -sccscsec<sssece 119

Chương 16: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN DIỆN -ecs.-ee 120

Trang 11

PHAN 1: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN VÀ KHẢO SÁT VẬN HÀNH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Trang 12

PHẦN MỞ ĐẦU: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

PHẦN MỞ ĐẦU:

PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

1.Thu thập số liệu và phân tích về phụ tải:

Phụ tải điện là số liệu ban đầu để giải quyết những vấn đề tổng hợp kinh tế

kỹ thuật phức tạp khi thiết kế mạng điện Xác định phụ tải điện là điều kiện đầu tiên khi thiết kế hệ thống nhằm mục đích vạch ra sơ đồ, lựa chọn và kiểm tra các

phần tử của mạng điện như máy phát, đường dây, máy biến áp và các chỉ tiêu

kinh tế kỹ thuật Vì thế công tác phân tích phụ tải chiếm một vị trí hết sức quan

trọng cần được thực hiện một cách chu đáo

Việc thu thập số liệu về phụ tải chủ yếu là để nắm vững vị trí và yêu cầu

của các hộ tiêu thụ lớn, dự báo yêu cầu tiêu thụ, sự phát triển của phụ tải trong

tương lai Có nhiễu phương pháp dựa trên cơ sở khoa học để xác định phụ tải

điện

Ngoài ra cũng cần có nhiều tài Hệu về đặc tính của vùng, dân số và mật

độ dân số, mức sống của dân cư trong khu vực, sự phát triển của công nghiệp, giá

điện , các tài liệu về khí tượng, địa chất, thủy văn, giao thông vận tải Những

thông tin này có ảnh hưởng đến dự kiến về kết cấu sơ đô nối dây của mạng điện

sẽ lựa chọn

Căn cứ vào yêu cầu phụ tải phân ra làm ba cấp :

Cấp một: bao gỗ các phụ tải quan trọng Việc ngưng cung cấp cho phụ tải

này có thể gây nguy hiểm cho tính mạng con người, thiệt hại đến sản xuất, ảnh

hưởng đến an ninh quốc phòng Vì phải đảm bảo liên tục cung cấp điện nên các

đường dây phải bố trí sao cho vẫn đảm bảo ngay cả khi xẩy ra sự cố trong mang

điện Chú ý rằng không phải tất cả các phần tiêu thụ điện trong phụ tải đều yêu cầu phải cung cấp điện liên tục vì vậy có thể cắt bớt một phần nhỏ, các thành

phần không quan trọng của phụ tải để đảm bảo cung cấp điện trong trường hợp có

sự cố nặng nề trong mạng điện

Cấp hai: bao gồm những phụ tải tuy quan trong nhưng việc mất điện chỉ gây giảm sút về số lượng sản phẩm Vì vậy mức độ đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục cho các phụ tải này cần được cân nhất mới có thể quyết định được

Cấp ba: bao gỗm các phụ tải không quan trọng ,việc mất điện không gây

ra những hậu quả quan trọng Trong trường hợp này không cần phải xét đến các phương tiện dự trữ để đảm bảo cung cấp

Tuy phân ra làm ba cấp phụ tải nhưng khi nghiên cứu sơ đổ nên tận dụng các

điều kiện đảm bảo mức cung cấp điện cao nhất có thể cho tất cả các phụ tải

trong đó kể cả các phụ tải cấp ba

” ŠẦmmmmmmmmaeaeammmmmmmmmmmmmmmmmaaaaaaaaaaanaanaaemennaaơndnaaeammmm

£2 Trang 2

Trang 13

Ngoài ra theo sự phát triển của sản xuất và của hệ thống điện mà việc xác

định Tạ;„ phải được xét một cách toàn diện, liên quan đến quy luật phát triển của phụ tải

Công suất phụ tải dùng để tính toán thiết kế không phải là tổng công suất đặt của các thiết bị trong xí nghiêp, nhà máy, thiết bị gia dụng mà phải kể đến hệ

số sử dụng vì không phải tất cả các máy móc đều được sử dụng cùng một lúc mà

phụ thuộc vào quá trình công nghệ Nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính

toán qua các hệ số dựa vào kinh nghiệm hay dựa vào thống kê được đưa ra nhằm

có được số liệu tin cậy ban đầu dùng cho thiết kế Phụ tải tiêu thụ điện thay đổi

theo điều kiện phụ tải và số liệu dùng cho tính toán là phụ tải cực đại P„;„ được

coi như phụ tải tính toán P„ vào thời điểm thấp phụ tải có trị số Pa,

Ngoài ra do phụ tải cực đại của các phụ tải trong vùng có sự phan tán nghĩa

là xảy ra không đồng thời nên khi xác định phụ tải tổng của toàn mạng điện phải xét đến hệ số đồng thời từ đó ước tính được khả năng của nguồn cung cấp

Trang 14

na: at

hhhhhhhhhhtttẩểẩrtttrtttttanagGaaẹGGGG tớ

Số liệu phụ tải :

Phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 Prax (MW) 20 18 12 11 10 15 14 16 Prin (Pmax) 40% | 40% | 40% | 40% | 40% | 40% | 40% | 40% Tmax (gid/ném) 5000 | 5000 | 5000 | 5000 | 5000 | 5000 | 5000 | 5000 cos¢ 0.8 | 0.75 | 0.8 | 0.75 | 0.8 | 0.75 | 0.8 | 0.75 Uam (KV)-phia tai 22 22 22 22 22 22 22 22

Độ lệch điện áp cho phép | +5% | +5% | +5% | +5% | +5% | +5% | +5% | +5%

Yêu cầu cung cấp điện | LT | LT | LT | LT | LT | LT | LT | LT

2 Phân tích nguồn cung cấp điện:

Trong thiết kế môn học thường chỉ cho một nhà máy điện cung cấp điện cho phụ tải trong vùng và chỉ yêu cầu thiết kế từ thanh góp cao áp của trạm tăng

áp của nhà máy điện trở đi, nên cũng không cần phải tính về nguồn cung cấp

điện Tuy vậy cũng có thể giả thiết về một loại nguồn cung cấp để giới thiệu cho

đổ án Nguôn đó có thể là lưới điện quốc gia mà mạng điện sắp được thiết kế

được cung cấp từ thanh góp của hệ thống, nhà máy nhiệt điện, nhà máy thuỷ điện,

giả thuyết về nguồn nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện, thủy năng sẵn có đối với

nhà máy thủy điện

Nguôn điện được giả thuyết cung cấp đủ công suất tác dụng theo nhu cầu

của phụ tải với một hệ số công suất được qui định Điều này cho thấy nguồn có

thể không cung cấp đủ yêu cầu về công suất kháng và việc đảm bảo nhu cầu điện năng phan kháng có thể thực hiện trong quá trình thiết kế bằng cách bù công suất

kháng tại các phụ tải mà không cần phải tải tất cả đi từ nguồn

Trong giới hạn luận tốt nghiệp này xét nguồn là hai nhà máy nhiệt điện cung cấp cho phụ tải lận cận: gồm các quận huyện, các khu dân cư khu công

nghiệp Hai nguồn được liên kết lại với nhau nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục

Theo để tài, có tám phụ tải được xét để cung cấp điện năng nằm trong bán

kính khoảng vài chục km Nguồn hai N; được giữ điện áp cố định, nguồn N; có thể

phát thay đổi điện áp cho phù hợp với yêu cầu phụ tải

Unin (dvtd) | 1.05 | 1.02

Trang 15

CHUONG 1: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT

CHUONG 1:

DU KIEN CAC PHUONG AN VE MAT KY THUAT

I.CHON DAY DAN CHO CAC VUNG PHU TAI:

luc ee 0° “an = 98.58 (A)

L„ wet? +O? 199 = 0.67? $1.23? 93 7 35 (A)

+Đối với mạng truyền tải cao áp ta chon day theo mat d6 dong kinh té jy

Tmax = 5000 (gid/ndm) => jx, = 1.1 d6i véi day dẫn trần nhôm hay nhôm lỗi thép

Trang 16

-Điện trở khi nhiệt độ +20”: rạ = 0.33 (Q/km)

-Dong dién cho phép : I,, =0.81 x335 = 271.35 (A)

+Trường hợp sự cố sảy ra là đứt đoạn N;-6 -> hở mạch

_yP? P0 _ vJ04+15)? +(0.5+13.23)” +(10.5+13.23)7 TN12c M1 BxU,, 3x10 OO”

-Điện trở khi nhiệt độ +20”: rọ = 0.46 (Q/km)

-Dòng điện cho phép : I„ =0.81x275 = 222.75 (A) > 105(A)

+Chọn loại trụ kim loại II110-3 có các thông số sau:

Trang 17

day | 16 | hiéu| (km) | (O/&m) | (O/m) |(1QOkm)| dvtd | dvtd |B/2(dvd) N6 |1 |AC-| 30 | 033 | 0441 | 26047 | 9.9 | 13.23 | 78x105

+Phu tai: P = 16 MW; cosg =0.75; Ss = 164j14.11 (MVA); yéu cau cung cap

dién lién tuc

ÌNI-s

Fu =

VP? +Q? x10? = v16? +14.112 x

2V3 x Ủy

+Đối với mạng truyền tải cao áp ta chọn dây theo mật độ dòng kinh tế j

Ta„ = 5000 (giờ/năm) => jy: = 1.1 đối với dây dẫn trần nhôm hay nhôm lỗi thép

Trang 18

CHUONG 1: DU KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT

-Đường kính : d = 11.4 (mm),bán kính r = d/ 2=5.7 (mm),

ban kinh hinh hoc r’= 0.726 x 5.7 = 4.1382 (mm)

-Điện trở khi nhiét d6 +20°: rạ = 0.46 (Q/km)

-Dong điện cho phép : I, =0.81x275 = 222.75 (A)

+Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố:

Khi đức I dây trên đường dây lộ kép,dây còn lại phải tải toàn bộ dòng điện

phụ tải còn gọi là dòng điện cưỡng bức :

2 2

1y=2x 2V3xU,, FC TỔ vịp? = 2x16 +14:11” 10 ~ 111.96 (A) <I = 222.75 (A) 263x110

+Chọn loại trụ kim loại ïI110-6 có các thông số sau:

Dap = Dac =4{ Duy x D„„ x Duy x Duy = Dos x Dự, =V4.52x 7.46 = 5.807 (m)

Dac =4[Dae ¥ Dag ¥ Dag X Digs = Dye X Dag: =V8% 4.2 = 5.797 (m)

H Trang 8

Trang 19

CHƯƠNG 1: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT

-Vùng 4: P= 11 MW; cosø =0.75; S„ = 11+j 9.7 (MVA); yêu cầu cung cấp

điện không liên tục

Trang 20

+Đối với mạng truyền tải cao áp ta chọn dây theo mật độ dòng kinh tế jụ

Tạ„ = 5000 (giờ/năm) => jg = 1.1 đối với dây dẫn trần nhôm hay nhôm lỏi thép

-Điện trở khi nhiệt độ +20: rạ = 0.21 (O/km)

-Dong dién cho phép : I,, =0.81 «445 = 360.45 (A)

+Đối với đoạn 3-4 ta chọn dây AC-70 có các thông số sau:

-S6 sdi : 6x3.8(nh6m) va 13.8 (thép) =>r’ = 0.726 xr

-Đường kính : d= 11.4 (mm),bán kính r = d/ 2=5.7 (mm),

bán kính hình hoc r’= 0.726 x5.7 = 4.1382 (mm)

-Dién trd khi nhiét 46 +20°: rp = 0.46 (Q/km)

-Dong dién cho phép : I,, =0.81 x 275 = 227.75 (A)

+Chọn loại trụ kim loại I1110-3 có các thông số sau:

Trang 21

+Phu tải: P= 10 MW; cosø =0.8; S¿ = 10+j 7.5 (MVA); yêu câu cung cấp điện

-Điện trở khi nhiệt độ +20): rạ = 0.107 (O/km)

-Dòng điện cho phép : lạ; =0.81 x 700 = 567 (A)

E Trang 11

Trang 22

dây | lộ | hiệu | (km) | (O/m) | (O/km) | (1/Okm) | dvtd | dvtd |B/2(dvtd)

N,-5 1 | AC- | 22.36] 0.107 0.4 2.853 | 2.3925 | §.944 | 63x10”

300 x10% 0.0198 | 0.0739 | 0.00386 Nạ-5 1 |AC | 30 0.107 0.4 2.853 3.21 12 85x10 5

300 x10 5 0.0265 | 0.0992 | 0.00518 N,-N, | 1 | AC- | 44.72] 0.107 0.4 2.853 4.785 | 17.888 | 127x10

300 x10“ |0.0395 |0.1478 | 0.00772

EB Trang 12

Trang 23

T„a„ = 5000 (giờ/năm) => j¿ = 1.1 đối với dây dẫn trần nhôm hay nhôm lỏi thép

-Điện trở khi nhiệt độ +20°: ro = 0.46 (Q/km)

-Dòng điện cho phép : I, =0.81 x 275 = 227.75 (A)

Khi đức 1 dây trên đường dây lộ kép,dây còn lại phải tải toàn bộ dòng điện phụ tải còn gọi là dòng điện cưỡng bức :

1y=2x VỀ TẾ vịp < 2x V16 2V3 xU iy +11 243x110 105 = 111.96 (A) < Ly = 222.75 (A)

€Q Trang 13

Trang 24

Ds = Dy, X Dog X Doe = ¥0.193x 0.186 0.193 = 0.19 (m)

Dap = Dac =4/D., x Diy X Day X Day =/D, x Dy» =V4.52x 7.46 = 5.807 (m)

Trang 25

dây _| lộ | hiệu | đạn) | (Q/km) | (Q/km) | (1/Gkm) | dvtd | dưd |B/2(dvtd) N1 |2 |AC| 20 | 023 | 0215 | 5364 | 46 | 43 |107x102

basemva = 100; accuracy = 0.00005; maxiter = 200;

% P(MW) Q(MVAr) P(MW) Q(MVAr) Qmin Qmax

>> Loi giai phan bo cong suat bang phep lap Newton Raphson

Sai so = 1.46149e-006 ; So lan lap =3

Nut Dienap Goc -Phu tai - - May phat - Tubu

No dvtd Degree MW Mvar MW Mvar Mvar

Trang 26

CHUONG 1: DU KIEN CAC PHUONG AN VE MAT KY THUAT

AU=— —*x100%= —————x100%=1.278%

Uy 1.017 2.Phương án 2:

Trang 27

+Đối với mạng truyền tải cao áp ta chọn dây theo mật độ dong kinh té j,

Tmạ„ = 5000 (giờ/năm) => j„y = 1.1 đối với dây dẫn trần nhôm hay nhôm lỏi thép

+ĐÐối với đoạn N;-1 ta chon day AC-120 (Tham khdo tai liéu “ Thiét KE Mang

Điện "của TS Hồ Văn Hiến) có các thông số sau:

-Số sợi : 28x2.2(nhôm) va 7x2 (thép) =>r’ = 0.768 xr

bán kính hình học r’= 0.768 x7.6 = 5.84 (mm)

-Điện trở khi nhiệt độ +20: rạ = 0.27 (Q/km)

-Dòng điện cho phép : I,; =0.81 x360 = 291.6 (A)

+Đối với đoạn 1-2 ta chọn dây AC-70 (Tham khảo tài liệu “ Thiết Kế Mạng

Điện "của TS Hỗ Văn Hiến) có các thông số sau:

-Số sợi : 6x3.8(nhôm) và 1x3.8 (thép) =>r' = 0.726 xr

bán kính hình học rˆ= 0.726 x5.7 = 4.1382 (mm)

-Điện trở khi nhiệt độ +20”: rạ = 0.46 (O/km)

-Dòng điện cho phép : l,› =0.81 x275 = 227.75 (A)

Khi đức I dây trên đường dây lộ kép,dây còn lại phải tải toàn bộ dòng điện phụ tải còn gọi là vơ điện cưỡng bức

|p? 38 2 x— O 10° = 2x 8° + 30.87

Xpt.¿=2x-———xI10 = 0? = 125.96(A) <I1,, = 222.75 (A

+Chọn loại trụ kim loại II110-6 có các thông số sau:

Trang 28

Dap = Dac =4/Dyy X Day X Day X Day =f Day X Day =V 4.52% 7.46 = 5.807 (m)

Dac =4{D,_ X Dag X Dae X Dyes = Daz X Day =V8X4.2 = 5.797 (m)

Trang 29

Dm =3[Dyy X Dy, * Dy, = 14.52x4.52x8 = 5.468 (m)

+Chay chương trình MATLAB để tính phân bố công suất trong mạng điện,với

điện 4p ngudn Uy, = 1.03 (dvtd)

clear

Trang 30

ii

>> Loi giai phan bo cong suat bang phep lap Newton Raphson

Sai so = 1.89741e-006 ; So lan lap =3

Nut Dienap Goc - Phu tai - -May phat - Tu bu

No dvtd Degree MW Mvar MW Mvar Mvar

1 1030 0000 0000 0000 387237 28964 0.000

2 1,012 -04354 20.000 15.000 0.000 0000 0000

3 0998 -0394 18.000 15.870 0.000 0.000 0.000

Tong 38.000 30.870 38.737 28.964 0.000

Dong cong suat nhanh va ton that

Duong day Cong suat nut & Dong nhanh Ton that May bien ap- deltaQL deltaQC

Trang 31

CHUGNG 1: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT

+D6i vdi mang truyén tai cao 4p ta chon day theo mat dé ddng kinh té jy

T„ạ„ = 5000 (giờ/năm) => jy, = 1.1 d6i vGi day dan trin nhôm hay nhôm lỏi thép

-Dién trd khi nhiét 46 +20°: rp = 0.27 (Q/km)

-Dòng điện cho phép : I,, =0.81 x 360 = 291.6 (A)

+Trường hợp sự cố sảy ra là đứt đoạn N;-1 -> hở mạch

ĨN2.2cp = “Jax ur, x10 = — ng — cIU

=256.9 (A) <291.6(A) 1 ENE BD <a | a,

E1 Trang 21 io

*

Trang 32

_wP+0 + 3 Tu Ï¡_2«p = x10 = = 131.2 (A)

+Đối với đoạn 1⁄24 ta chọn đây No 20) có các thông số sau:

-Số sợi : 6x3.8(nhôm) và 1x3.8 (thép) =>r' = 0.726 xr -Đường kính : d = 11.4 (mm),bán kính r = d/ 2=5.7 (mm), bán kính hình học r°= 0.726 x5.7 = 4.1382 (mm)

-Điện trở khi nhiệt độ +20”: rạ = 0.46 (QO/km) -Dong dién cho phép : I, =0.81 x 275 = 222.75 (A) > 131.2(A) +Chọn loại trụ kim loại II 110-3 có các thông số sau:

Trang 33

+Chạy chương trình MATLAB để tính phân bố công suất trong mạng điện,với

điện áp nguồn Uy, = 1.03 (dvtd)

clear

No dvtd Degree MW Phu tai - - May phat-— Mvar MW Mvar Tu bu Mvar

0.276 -0.228 0440 0.668 0.000 -0.701 0.000 0.701

0.258 -0.335 0.412 0.747 0.000 -0.701 0.000 0.701

TF

(2 Trang 23

Trang 34

CHUONG 1: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT Tong ton that 0.535 -1.264 0.852 2.116

Tong ton that cong suat khang deltaQL - deltaQC : -1.264

+Từ kết quả Matlab:

-Tổn thất công suất: A P„;„ = 0.535 (MW)

-Thời gian tổn thất công suất cực đại :(dùng công thức kinh nghiệm)

r= (0.124478 y x 8760 = (0.124+ ae )? x 8760 = 3410.93 (giờ/năm) -Tổn thất điện năng :

Trang 35

CHƯƠNG 2: SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ

CHƯƠNG 2:

SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ LMỤC ĐÍCH SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ :

Chọn phương án tối ưu trên cơ sở so sánh về kinh tế kỹ thuật

Chỉ những phương án nào thỏa mãn về kỹ thuật mới giữ lại để so sánh về kinh

tế

Khi so sánh các phương án sơ đồ nối dây chưa cần dé cập đến các trạm biến

áp, coi các trạm biến áp ở các phương án là giống nhau

Để giảm khối lượng tính toán ta có thể không cần so sánh các phần giống nhau

ở các phương án,có thể tính toán một lần ở một phương án để dùng tính cho

Đường | Số | Dây Chiểu Tiền đầutư | Tiền đầu tư toàn đường

N;-2 2 | AC-70 22.36 32.1 10° 717.756 x 10°

-Téng dau tu duéng day cia phuong 4n 1: K = 1359.756x 10° $

+Khối lượng kim loại màu của phương án 1:

+Chỉ phí đầu tư của phương án 2 :

Trang 36

CHƯƠNG 2: SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ

Ăn

-Tổng đầu tư đường dây của phương án 2: K = 1403.756x 10” $

+Khối lượng kim loại màu của phương án 2:

+Chi phí đầu tư của phương án 3:

(km) ($/km) đường dây ($)

1-2 AC-70 22.36 21.2x 10° 474.032 10°

-Tổng đầu tư đường dây của phương án 3: K = 1414.424x 10” $

+Khối lượng kim loại màu của phương án 3

Đườngdây | Sốlộ |Dây dẫn | Chiéu dai | Khối lượng Khối lượng 3

-K là vốn đầu tư của mạng điện

-au› là hệ số vận hành ,khấu hao, sửa chửa, phục vụ mạng điện.Đối với đường dây

ding cOt s&t thi ay, ~ 7%

-a, là hệ số thu hổi vốn đầu tư phụ (chênh lệch giửa các phương án)

ar = 1/T;, với Tạ = 5 + 8 năm là thời gian thu hồi vốn đầu tư phụ tiêu chuẩn tùy

theo chính sách sử dụng vốn của nhà nước

A„ thường được chọn từ 0.125 + 0.2

-c là tiên IKWh điện năng

c =0.05 $/ kWh = 50 $/ MWh

-A A là tổn thất điện năng

£2) Trang 26

Trang 37

Chỉ tiêu Đơn vị | Phương ánI | Phương án2 | Phương án 3 Vốn đầu tư K 102$ 1359.756 1403.756 1414.424 Tổn thất điện năng MWh 1531.5 2513.86 1824.85

AA

AU% lớn nhất % 1.278 3.206 1.98 Kim loại màu sử dung tấn 69.894 95.934 80.967 Phí tổn tính toán Z, $ 341727 399425 367055

+Qua bảng tổng kết, ta thấy phương án 1 là phương án kinh tế nhất.Nên ta

chọn phương án 1 để nối dây cho vùng N;-1-2 trong mạng điện

đây (km) ($/km) đường day ($) N,-1 2 AC-120 20 34.3 10° 686 x 10? N›-2 2 AC-70 22.36 32.1x10° 717.756 x10° N;-3 1 AC-150 22.36 23x10° 514.28x 10° 3-4 1 AC-70 14.14 21.2 10° 299.768 x 10°

N¡-8 2 AC-70 22.36 32.1x10° 717.756x 107 N¡-6 1 AC-95 30 21.8x 10° 654x 10°

Trang 38

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN

mm

Chương 3:

SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN

LCHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP TRONG TRAM :

1.Tram 1:

Prax = 20 (MW); cos p= 0.8; S = 2a cosø 0.8 = 7° _ 95 (MVA)

Sam 2- = 2> =11.86 (MVA) 1414

Chọn 2 máy biến áp điện lực của SIEMENS, phương thức làm mát : ONAN (Dầu

tự nhiên, gió tự nhiên)

Sim = 20 (MVA), cấp điện áp : 110/22 (KV), AP, =20 (KW), AP„ = 56 (KW), Un% = 9.6%, i,% = 3%, Lam = 105 (A)

2.Tram 2:

P„„, = 18 (MW); cosø= 0.75; S =-P =! — 24 (MVA) cosg 0.75

Sam 2 = = 2+ =17.14 (MVA) 1414

Sam = 20 (MVA), cấp điện áp : 110/22 (KV), AP, = 20 (KW), APy = 56 (KW), Un% = 9.6%, 1y% = 3%, lạm = 105 (A)

3.Tram 3:

Prax = 12 (MW); cosp= 0.8; § =a =12 ~ 15 (MVA) cosg 0.8

Sam = 16 (MVA), cap dién 4p : 110/22 (KV), AP, = 17 (KW), APy =51 (KW), Un% = 9.6%, i,% = 3%, Tam = 84 (A)

4.Tram 4:

Prax = 11 (MW); cos y= 0.75; S Pow = 14.66 (MVA)

cosø 0.75 Chon 1 máy biến áp điện lực của SIEMENS, phương thức làm mát : ONAN (Dâu

Sam = 16 (MVA), cp dién 4p : 110/22 (KV), AP, = 17 (KW), APy =51 (KW), Un% = 9.6%, i,% = 3%, lạm = 84 (A)

Trang 39

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN

——ỏớớớớớớơớớẶẰŸŠ<5= đdSư1ưGG

& 12.5

Sam 2 14 nh 8.93 (MVA)

Chọn 2 máy biến áp điện lực của SIEMENS, phương thức lam mat : ONAN (Dau

Sa„ = 12.5 (MVA), cấp điện áp : 110/22 (KV), AP, = 15 (KW), APy = 45 (KW), Un% = 9.4%, ig% = 3.5%, Im = 65.6 (A)

6.Tram 6:

Prax = 15 (MW); cos p= 0.75; § =P =—/_ 20 (MVA) cosp 0.75

S20

Sam 22 m4 14 = 2° = 14.28 (MVA (MVA)

Chon 2 máy biến áp điện lực của SIEMENS, phương thức làm mát : ONAN (Dầu

Sam = 16 (MVA), c&p dién dp : 110/22 (KV), AP, = 17 (KW), APy =51 (KW), Un% = 9.6%, 19% = 3%, lạm = 84 (A)

7.Tram 7:

Prax = 14 (MW); cos p= 0.8; S = Pos A = 17.5 (MVA)

Sém > = = Nà =12.5 (MVA)

Sim = 12.5 (MVA), c&p dién 4p : 110/22 (KV), AP, = 15 (KW), APy =45 (KW),

Sam 2—2- = 2? = 15.24 (MVA 9m 14 14 (MVA)

Sam = 16 (MVA), cấp điện áp : 110/22 (KV), AP, = 17 (KW), APy =51 (KW), Uy% = 9.6%, ig% = 3%, Lim = 84 (A)

ILTONG TRO VA TON THAT SAT CUA 1 MAY BIEN AP TRONG TRAM:

Trang 40

CHƯƠNG 3: SO DO NOI DAY CHI TIET CHO MANG DIEN

Trạm | SO | Samp | Uam | APx|Uuy | APre| is | Rs | Xp | AQk

biến | lượng | kVA kV kW|% | kW |#%|Q@ Q |kVAr

+Bảng tổng trở tương đương và tổn thất sắt của trạm biến áp

Trạm biến | SOlugng | Rg(Q) | Xg(Q) APre AQre

1 Trang 30

Định dạng
Số trang	142
Dung lượng	3,93 MB