đồ án: thiết kế lưới điện khu vực 3, chương 12 pps

Chng 12: Chế độ phụ tải sự cố Trong hệ thống điện có rất nhiều sự cố có thể xảy ra, ta không thể tính toán hết đ-ợc. Do vậy ta chỉ xét tr-ờng hợp sự cố đ-ợc coi là điển hình sau: Hỏng một tổ máy phát lớn nhất. Đứt 1 dây lộ kép. Với giả thiết sự cố sảy ra trong chế độ phụ tải max và các sự cố không xếp chồng. 1. Sự cố một tổ máy phát lớn nhất. Khi đó nhà máy II phát 100% công suất của nhà máy còn lại Công suất phát của nhà máy II lúc đó là: S FII = 100 + j61,9 ; với Cos F = 0,85 Công suất tự dùng của nhà máy II là: S tdII = 8 + j7,056 MVA ; với Cos td = 0,75 Sơ đồ thay thế: Công suất đ-a vào cuộn hạ mba tăng áp của NĐII là: S hạII = S FII - S tdII = 100 + j61,9 - (8 + j7,056) = 92 + j54,84 MVA ,, I5 . S I5 j Q . S C1 , I5 S . . S j Q C2 , . S ptI5 S B5 . dI5 Z d S . ptII5 d Z S . j Q C3 ,, II5 dII5 II5 . S , C4 j Q II5 S . S . S . pt5 , , B5 . S S BI . S BII S FI S FII S HI HII S tdII S tdI S CI S CII S Tổn thất công suất trong trạm biến áp tăng áp của nhà máy NĐII là: 0 dm 2 haII n 2 dm haII N0BII Qn S S 100 U n 1 j S S P n 1 P nS . % . 678,0 125 84,5492 100 5,10 125 84,5492 .52,012,0 22 2 22 j MVA3110j50 ,, Công suất đ-a lên thanh cái cao áp của NĐII là: S CII = S hạ II - S BII = 92 + j54,84 - (0,5 + j10,31) = 91,5 + j44,53 MVA Công suất đ-a vào nhánh liên lạc II-5 là: S II5 = S CII - (S VI + S VII + S VIII ) = 91,5 + j44,53 - ( 29,084 + j12,84 + 29,095 + j17,285 + 29,289 + j16,562) = 4,032 - j2,157 MVA Công suất đầu đ-ờng dây II-5 là: S' II5 = S II5 + j 4C Q = 4,032 - j2,157 + j1,42 = 4,032 - j0,737 MVA Tổn thất công suất trên đ-ờng dây II-5 là: 659 110 73700324 j427 110 73700324 X U QP jR U QP S 2 22 2 22 2 dm 22 2 dm 22 5dII ,. ,, ,. ,, = 0,01 + j0,014 MVA Công suất tại cuối đ-ờng dây II-5 là: S'' II5 = S' II5 - 5dII S = 4,032 - j0,737- (0,01 + j0,014) = 4,042 - j0,75 MVA Công suất từ đ-ờng dây II-5 cấp đến thanh cái cao áp phụ tải 5 là: S ptII5 = S'' II5 + j 3C Q = 4,042 - j0,75 + j1,42 = 4,042 + j0,67 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp 5 là:                         0 dm 2 n 2 dm N05B QΔn S S 100 U n 1 j S S PΔ n 1 P ΔnSΔ . % . maxmax MVA3572j15902802 40 37 100 510 2 1 j 40 37 1750 2 1 04202 2 2 ,,,. , .,,.                         C«ng suÊt t¹i thanh c¸i cao ¸p tr¹m biÕn ¸p 5 lµ: S' B5 = S pt5 + 5B S = 34 + j14,5 + 357,2159,0 j  = 34,159 +j 16,857 MVA  T¹i thanh c¸i cao ¸p phô t¶i 5 cÇn mét l-îng c«ng suÊt tõ nhµ m¸y I lµ: S ptI5 = S' B5 - S ptII5 = 34,159 +j 16,857 - (4,042 + j0,67) = 30,117 +j 16,187 MVA  C«ng suÊt t¹i cuèi ®-êng d©y I-5 lµ: S'' I5 = S ptI5 - j 2C Q = 30,117 +j 16,187 - j 2,56 = 30,117 +j 13,627 MVA  Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®-êng d©y I-5 lµ: 1518 110 63131230 j9718 110 63131230 X U QP jR U QP SΔ 2 22 2 22 2 dm 22 2 dm 22 5dI ,. ,, ,. ,, . '''' . ''''         = 1,71 + j 1,64 MVA  C«ng suÊt t¹i ®Çu ®-êng d©y I-5 lµ: S' I5 = S'' I5 + 5dI S = 30,12 +j 13,63 + (1,71 + j 1,64) = 31,83 +j 15,27 MVA  C«ng suÊt t¹i thanh c¸i cao ¸p N§I lµ: S I5 = S' I5 -j 1C Q = 31,83 +j 15,27 - j2,56 = 31,83 +j 12,71 MVA  Tæng c«ng suÊt t¹i thanh c¸i cao ¸p N§I lµ: S C-I = S I5 + S I + S II + S III + S IV = 31,83 +j 12,71 + 27,277 + j14,762 + 28,888 + j9,03 + 29,196 + j13,13 + 36,12 + j22,066 = 153,44 + j74,66 S C-I = 153,31 + j71,69 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp tăng áp của nhà máy NĐI là: 0 dm 2 IC n 2 dm IC N0BI Qn S S 100 U n 1 j S S P n 1 P nS . % . 4104 63 697131153 100 510 4 1 j 63 697131153 260 4 1 05904 22 2 22 ,. ,,,,, .,,. = 0,705 + 13,57 MVA Công suất tại thanh cái hạ áp NĐI là: S H-I = S C-I + BI S = 153,31 + j71,69 + 0,705 + 13,57 = = 154,02 + j85,26 MVA Công suất tự dùng của NĐI là: P tdI = 8%. 154,02 = 12,322 MW Q tdI = P tdI .tg td = 12,322.0,882 = 10,867 MVAr S td-I = 12,322 + j 10,867 MVA Công suất đầu cực máy phát của NĐI là: S NĐ-I = S H-I + S td-I = 154,02 + j85,26 + 12,322 + j 10,867 = 166,342 + j96,127 MVA Kết luận: Nh- vậy nhà máy I phải phát 166,342 MW (chiếm 83,17% công suất đặt của 4 tổ máy NĐI), với Cos F = 0,86. Vì công suất chuyên tải trên nhánh NĐI-5 tăng lên, do đó ta phải kiểm tra khả năng tải của đ-ờng dây này. Dòng điện chạy trên đ-ờng dây NĐI-5 khi sảy ra sự cố là: A738910 110 I 3 5scI ,. .32. 16,18730,117 22 Mà I cp5II = 265 A nên đ-ờng dây làm việc bình th-ờng. 2. Sự cố trên đoạn NĐ1-2:  S¬ ®å thay thÕ:  Th«ng sè ®-êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p 2: S 2 = 28 + j 9,2 Z d2 = 20,7 + j 19,8  MVAr702010580110 2 B U 2 QΔ 2 QΔ 422 dm 2C1C ,.,    Tæn thÊt c«ng suÊt trong tr¹m biÕn ¸p 2 lµ:                         0 dm 2 n 2 dm N02B QΔn S S 100 U n 1 j S S PΔ n 1 P ΔnSΔ . % . maxmax MVA9071j13102402 32 529 100 510 2 1 j 32 529 1450 2 1 03502 2 2 ,,,. ,,, .,,.                         C«ng suÊt t¹i thanh c¸i tr¹m biÕn ¸p 2 lµ: S ' 2 = S B2 + S 2 = (0,131 + j1,907) + (28 + j9,2) = 28,131 + j11,107 MVA  C«ng suÊt t¹i cuèi ®-êng d©y 2 lµ: S '' II = S ' 2 - jQ C2 = 28,131 + j11,107 - j0,702 = 28,131 + j 10,405 MVA  Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®-êng d©y 2 lµ: 819 110 41101328 j720 110 41101328 X U QP jR U QP SΔ 2 22 2 22 2 dm 22 2 dm 22 d ,. ,, ,. ,,         = 1,539 + j 1,472 MVA  C«ng suÊt t¹i ®Çu ®-êng d©y 2 lµ: S ' II = S d + S '' II = (1,539 + j 1,472) + (28,131 + j 10,405) ,, II . S II j Q . S C1 , II S . . S j Q C2 , . S 2 S B2 . . S 2 d Z d 2 2 = 29,67 + j 11,877 MVA  C«ng suÊt cÇn cã t¹i thanh c¸i cao ¸p N§1 lµ: S II = S ' II - jQ C1 = 29,67 + j 11,877 - j 0,702 = 29,617 + j 11,175 MVA 3. Sù cè trªn ®o¹n N§I -3:  S¬ ®å thay thÕ:  Th«ng sè ®-êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p 3: S 3 = 28 + j13,6 MVA Z d3 = 26,02 + j 24,9  MVAr883010730110 2 B U 2 QΔ 2 QΔ 422 dm 2C1C ,.,    Tæn thÊt c«ng suÊt trong tr¹m biÕn ¸p 3 lµ:                         0 dm 2 n 2 dm N03B QΔn S S 100 U n 1 j S S PΔ n 1 P ΔnSΔ . % . maxmax MVA0562j13802402 32 31 100 510 2 1 j 32 31 1450 2 1 03502 2 2 ,,,. , .,,.                         C«ng suÊt t¹i thanh c¸i tr¹m biÕn ¸p 3 lµ: S ' 3 = S B3 + S 3 = (0,138 + j2,056) + (28 + j13,6) = 28,138 + j15,656 MVA  C«ng suÊt t¹i cuèi ®-êng d©y 3 lµ: S '' III = S ' 3 - jQ C2 = 28,138+ j15,656 - j0,883 = 28,138 + j14,773 MVA  Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®-êng d©y 3 lµ: ,, III . S III j Q . S C1 , III S . . S j Q C2 , . S 3 S B3 . . S 3 d Z d 2 2 924 110 77141428 j0226 110 77141428 X U QP jR U QP SΔ 2 22 2 22 2 dm 22 2 dm 22 d ,. ,, ,. ,,         = 2,172 + j 2,078 MVA  C«ng suÊt t¹i ®Çu ®-êng d©y 3 lµ: S ' III = S d + S '' III = (2,172 + j 2,078) + (28,138 + j14,773) = 30,31 + j16,85 MVA  C«ng suÊt cÇn cã t¹i thanh c¸i cao ¸p N§1 lµ: S III = S ' III - jQ C1 = 30,31 + j16,85 - j0,883= 30,31 + j15,968 MVA S III = 30,31 + j15,968 MVA . S I + S II + S III + S IV = 31,83 +j 12, 71 + 27,277 + j14,762 + 28,888 + j9,03 + 29,196 + j 13,1 3 + 36 ,12 + j22,066 = 1 53,4 4 + j74,66 S C-I = 1 53,3 1 + j71,69 MVA Tổn thất công suất trong. = 12, 322.0,882 = 10,867 MVAr S td-I = 12, 322 + j 10,867 MVA Công suất đầu cực máy phát của NĐI là: S NĐ-I = S H-I + S td-I = 154,02 + j85,26 + 12, 322 + j 10,867 = 166,342 + j96 ,127 MVA Kết. + 13,5 7 MVA Công suất tại thanh cái hạ áp NĐI là: S H-I = S C-I + BI S = 1 53,3 1 + j71,69 + 0,705 + 13,5 7 = = 154,02 + j85,26 MVA Công suất tự dùng của NĐI là: P tdI = 8%. 154,02 = 12, 322