đồ án: thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí, chương 3 pot

Chng 3: Điện áp ĐM mạng điện Việc lựa chọn điện áp cho MĐ có thể ảnh h-ởng rất lớn đến các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của MĐ. Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ thì gây tổn thất điện nguồn lớn. Do đó điện áp định mức phải đ-ợc lựa chọn sao cho hợp lí nhất. Điện áp định mức phụ thuộc vào cstd và khoảng cách truyền tải Điện áp định mức của hệ thống đ-ợc tính theo công thức kinh nghiệm sau: U=4,34 * Pl *16 Trong đó P: Công suất chuyên trở của đ-ờng dây(MW) L: Chiều dài của đ-ờng đây(Km) Kết quả tính toán đựơc cho trong bảng sau: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(Km) 50 72,11 80,62 58,31 63,24 50,99 P(MW) 30 32 28 24 30 32 U đm 99,9 104,89 99,78 91,27 101,15 102,977 70<U i <160 (km) Nên chọn U đm 110 KV 2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng a. Lựa chọn tiết diện dây dẫn Trong những tính toán đơn giản đv mạng điện khu vực, tiết diện dây dẫn th-ờng đ-ợc lựa chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện J KT Dự kiến dùng dây AC trên không, đặt trên các đỉnh tam giác đều có khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là: D tb = 5m. Với tg sử dụng công suất cực đại T max = 5000(h) thì mật độ kinh tế của dòng điện là: J kt =1,1(A/mm 2 ) Tiết diện kinh tế cuả dây dẫn đ-ợc tính theo công thức: F i = kt i J I max Trong đó: F i : Tiết diện tính toán của đây theo mật độ kinh tế I jmax : Dd lớn nhất chạy trên dây đ-ợc tính theo công thức I imax = dm i Un S 3 Với S i : CS biểu kiến trên các đoạn đd n : Số mạch của đd U đm : Điện áp định mức của MĐ Dựa vào giá trị của F i ta chọ F itc gần nhất và lớn hơn b. Kiểm tra điều kiện phát sóng Tiết diện dây dẫn đ-ợc lựa chọn phải đảm bảo không xuất hiện vầng quang trên các đd và thoả mãn điều kiện phát sóng: I SC <= I CP với I SC = 2. I MAX Trong đó: I SC :Dòng điện khi sự cố I MAX :Dòng điện chạy trên các đoạn đ-ờng dây ở chế độ phụ tải cực đại I CP : Dòng điện cho phép lớn nhất ( Phụ thuộc vào bản chất và tiết diện dây dẫn) Cụ thể đối với đoạn N-1: I N-1 MAX = 110.32 591,1830 22 . 10 3 = 92,6 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: F N-1 = 1,1 6,92 =84,18 (mm 2 ) Chọn tiết diện gần N-1 nhất: F N-1TC = 95 (mm 2 ) Tiết diện đã chọn >70mm 2 vì vậy thoả mãn điều kiện không xuất hiện vầng quan do điện áp định mức của mạng điện là 110KV Dòng điện lớn nhất cho phép trên đ-ờng dây là: I CP =330(A) Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đd, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: I N-1SC = 2.92,6 = 185,2 < I CP = 330 (A) Nh- vậy, tiết diện dây dẫn của đoạn dây đã lựa chọn thoả mãn các yêu cầu kĩ thuật Tính toán t-ơng tự cho các đ-ờng dây còn lại ta có bảng sau: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(km) 50 72,11 80,62 58,31 63,24 50,99 P(MW) 30 32 28 24 30 32 Q(MVAR) 18,591 19,83 14,873 17,352 18,591 19,83 I MAX (A) 92,6 98,8 83,2 77,72 92,6 98,8 F(mm 2 ) 84,18 89,82 75,64 70,66 84,2 84,18 F TC (mm 2 ) AC-95 AC-95 AC-70 AC-70 AC-95 AC-95 I SC (A) 185,2 197,6 166,4 155,44 185,2 197,6 I CP (A) 330 330 265 265 330 330 Vậy các đoạn đ-ờng dây đã chọn đều thoả mãn điều kiện vầng quang và điều kiện phải nóng. 3. Tính tổn thấp điện áp Các thông số thay thế của đ-ờng dây - Đ-ờng dây 1 mạch: R= r 0 .l ( ) X=X 0 .l ( ) B = b 0 .l ( ) - Đ-ờng dây 2 mạch: R=r 0 .l/2( ) X=X 0 .l/2( ) B=2b 0. l( ) Tra bảng ta có các thông số và kết qủa tính toán trong bảng sau: Đoạn đ-ờn g dây F TC (mm 2 ) L (km) R 0 ( km X 0 ( km B 0 .10 - 6 (s/km R ( ) X ( ) B.10 -4 (s) ) ) ) N-1 AC- 95 50 0,33 0,429 2,65 8,25 10,72 5 2,65 N-2 AC- 95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,89 15,46 3,82 N-3 AC- 70 80,6 2 0,46 0,44 2,58 18,5 4 17,74 4,16 N-4 AC- 70 58,3 1 0,46 0.44 2,58 13,4 1 12,83 3,0 N-5 AC- 95 63,2 4 0,33 0,429 2,65 10,4 3 13,56 3,35 N-6 AC- 95 50,9 9 0,33 0,429 2,65 8,41 10,94 2,70 Với mạng điện có điện áp danh định mức là 110KV có thể bỏ qua tp ngang của điện áp giáng, tổn thất điện áp trên đ-ờng dây thứ i đ-ợc tính nh- sau: U I % = dm iiii U XQRP 2 .100 Trong đó: i P : Tổng cs truyền trên đ-ơng dây thứ i i Q : Tổng cspk truyền trên đ-ờng dây thứ i R i : Điện trở t/đ của đoạn dây thứ i X i : Điện dẫn pk của đoạn dây i Yêu cầu về tổn thất điện áp: Tổn thất điện áp lúc bình th-ờng U MAXbt % <= (10-15)% Tổn thất điện áp lớn nhất khi xẩy ra sự cố nặng nề U MAXsc %<= (20-25)% Tổn thất ở đoạn N-1 U N1 %= 2 1111 DM NNNN U XQRP = 2 100 725,10.591,1825,8.30 .100=3,69% Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt mạch đd. Khi đó còn lại một mạch nên : R N1SC =2R n-1 X N1SC =2X n-1 Nên suy ra U N1SC % = 2. U N1 % = 2.3,69 = 7,38% Tính toán cho các đoạn mạch còn lại ta có bảng sau: Vậy H điện áp lớn nhất ở chế độ bình th-ờng là: U MAXbt % = 6,47 Tổn thất điện áp lớn nhất khi có sự cố là: U MAXSC % = 12,94 II. ph-ơng án II: N 1 2 3 4 6 5 1. Điện áp định mức của mạch điện Tính toán t-ơng tự nh- ph-ơng án 1 ta có bảng sau: Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-6 6-5 L(Km) 50 72,11 36,05 58,31 50,99 31,62 P(MW) 30 60 28 24 62 30 Q(MVAR) 18,591 34,703 14,873 17,352 38,421 18,591 Đoạn N-1 N-1 N-1 N-1 N-1 N-1 U% 3,69 2,53 6,47 4,5 4,67 4,02 U SC % 7,38 5,07 12,94 9 9,34 8,04 U đm (KV) 99,9 139,43 95,48 91,27 140,16 98 Chọn điện áp định mức của mạng điện là 110KV . AC- 95 72,11 0 ,33 0,429 2,65 11,89 15,46 3, 82 N -3 AC- 70 80,6 2 0,46 0,44 2,58 18,5 4 17,74 4,16 N-4 AC- 70 58 ,3 1 0,46 0.44 2,58 13, 4 1 12, 83 3,0 N-5 AC- 95 63, 2 4 0 ,33 0,429 2,65 10,4 3 13, 56 3, 35 N-6. 18,591 34 ,7 03 14,8 73 17 ,35 2 38 ,421 18,591 Đoạn N-1 N-1 N-1 N-1 N-1 N-1 U% 3, 69 2, 53 6,47 4,5 4,67 4,02 U SC % 7 ,38 5,07 12,94 9 9 ,34 8,04 U đm (KV) 99,9 139 , 43 95,48 91,27 140,16 98 Chọn điện. N-2 N -3 N-4 N-5 N-6 L(km) 50 72,11 80,62 58 ,31 63, 24 50,99 P(MW) 30 32 28 24 30 32 Q(MVAR) 18,591 19, 83 14,8 73 17 ,35 2 18,591 19, 83 I MAX (A) 92,6 98,8 83, 2 77,72 92,6 98,8 F(mm 2 ) 84,18 89,82 75,64