ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN VĂN ĐẠM

Mạng điện được thiết kế bao gồm 1 Nhà máy nhiệt điện và Hệ thống điện công suất vô cùng lớn: 1. Nhà máy nhiệt điện gồm 3 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất định mức là 100MW, công suất đặt: PĐNĐ = 3.100 = 300 MW. Hệ số công suất Cosφ = 0,85. 2. Trong hệ thống điện thiết kế có 8 phụ tải. Tất cả các phụ tải đều là hộ loại I và có hệ số cosfi=0,90. Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax=5000h.

Trang 1

Thực hiện: Nguyễn Anh Thế 1

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 3

1.1 Nguồn điện : 3

1.2 Phụ tải: 4

CHƯƠNG II: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN 6

2.1Cân bằng công suất tác dụng : 6

2.2Cân bằng công suất phản kháng : 8

CHƯƠNG III: CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN HỢP LÝ 10

3.1 Đề xuất các phương án: 10

3.1.1Nguyên tắc chung thành lập phương án lưới điện : 10

3.1.2.Các phương án lưới điện : 12

3.1.5 Bảng tổng kết cho từng phương án : 56

3.2 So sánh các phương án về kinh tế và vhọn phương án cung cấp điện hợp lý nhất: 57

3.2.1.Phương pháp tính kinh tế : 57

CHƯƠNG IV CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM, CHỌN SƠ ĐỒ CỦA CÁC TRẠM VÀ CỦA MẠNG ĐIỆN 68

4.1 chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp của nhà máy điện 68

4.2 Chọn số lượng và công suất MBA trong các trạm hạ áp 68

4.3 Chọn sơ đồ trạm và sơ đồ hệ thống điện: 71

CHƯƠNG V: PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA 72

MẠNG ĐIỆN 72

5.1 Chế độ phụ tải cực đại 72

5.1.1 Đường dây NĐ-6: 72

5.1.2.Các đường dây NĐ-7, NĐ-8, NĐ-9 74

5.1.3.Các đường dây HT-5-NĐ 76

5.1.4.Các đường dây HT-1, HT-2, HT-3, HT-4 79

5.1.5.Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống 84

5.2 Chế độ phụ tải cực tiểu: 85

5.2.1Xét chế độ vận hành kinh tế các trạm khi phụ tải cực tiểu: 85

5.2.2 Các đường dây NĐ-6, NĐ-7, NĐ-8, NĐ-9 87

5.2.3 Các đường dây HT-1, HT-2, HT-3, HT-4 87

5.2.4.Các đường dây HT-5-NĐ: 89

5.2.4.Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống: 94

5.3 Chế độ sau sự cố : 95

5.3.1Sự cố ngừng một tổ máy: 95

5.3.2Sự cố đứt một mạch trên đường dây liên lạc NĐ-5: 96

5.3.3Sự cố đứt một mạch trên đường dây liên lạc HT-5: 98

CHƯƠNG VI: CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 100

6.1.Tính điện áp các nút trong mạng: 100

6.1.1.Chế độ phụ tải cực đại (Ucs=121kV): 100

6.1.2.Chế độ phụ tải cực tiểu: 102

6.1.3.Chế độ sau sự cố: 105

6.2.Điều chỉnh điện áp trong mạng điện: 112

6.2.1.Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp trạm 1: 114

6.2.2 Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp các trạm còn lại: 117

CHƯƠNG VII: TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 120

7.1.Vốn đầu tư xây dựng mạng điện: 120

Trang 2

7.2 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: 121

7.3 Tổn thất điện năng trong mạng điện: 121

7.4 Tính chi phí và giá thành: 122

7.4.1 Chi phí vận hành hàng năm: 122

7.4.2 Chi phí tính toán hàng năm: 122

7.4.3 Giá thành truyền tải điện năng: 123

7.4.4 Giá thành xây dựng 1 MW công suất phụ tải trong chế độ cực đại: 123

PHẦN II : THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP TREO 126

CÔNG SUẤT 160 KVA – 10/0,4 kV 126

1 Phần mở đầu: 126

2 Chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây: 126

3 Chọn thiết bị điện áp cao: 127

4 Chọn thiết bị điện hạ áp: 130

5 Tính ngắn mạch: 134

6 Kiểm tra các khí cụ điện: 137

6.1 Kiểm tra khí cụ điện cao áp (Cầu chì tự rơi): 137

6.2 Kiểm tra khí cụ điện hạ áp: 138

7 Tính toán nối đất cho trạm biến áp: 143

8 Kết cấu trạm : 146

PHẦN III : 147

THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP 10 kV 147

1 CÁC SỐ LIỆU PHỤC VỤ TÍNH TOÁN 147

1.1 Phân loại đường dây trên không 147

1.2 Hệ số an toàn 147

1.3 Vùng khí hậu 148

1.4 Thông số kỹ thuật của dây dẫn 149

2 LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN CÁC PHẦN TỬ TRÊN ĐƯỜNG DÂY 150

2.1 Chọn khoảng cột 150

2.2 Chọn cột 152

2.3 Chọn xà, sứ 153

2.4 Chọn móng cột 153

2.5 Thiết kế chống sét cho tuyến đường dây 154

3 KIỂM TRA CÁC PHẦN TỬ TRONG CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐƯỜNG DÂY 154 3.1 Kiểm tra khoảng cách an toàn 154

3.2 Kiểm tra uốn cột trung gian 156

3.3 Kiểm tra uốn cột cuối 158

3.4 Kiểm tra chống lật móng cột trung gian 159

3.5 Kiểm tra chống lật móng cột cuối 161

3.6 Thiết kế móng dây néo 161

Trang 3

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

Phân tích nguồn và phụ tải của mạng điện là một phần quan trọng trong tính toán thiết

kế Để chọn được phương án tối ưu cần phân tích những đặc điểm của nguồn và phụ

tải

Tính toán thiết kế có chính xác hay không hoàn toàn phụ thuộc vào mức độ chính xác

của công tác thu thập phụ tải và phân tích nó

Phân tích nguồn là một việc làm cần thiết nhằm định hướng phương thức vận hành của

nhà máy điện, phân bố công suất giữa các tổ máy, hiệu suất, cosϕ và khả năng điều

chỉnh, đồng thời có thể đưa ra các sơ đồ nối điện sao cho đạt hiệu quả kinh tế –kĩ thuật

Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất trên thanh góp 110kV bằng

0,85 vì vậy cần phải có sự liên hệ giữa HT và nhà máy điện để có thể trao đổi công

suất giữa 2 nguồn cung cấp khi cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình

thường trong các chế độ vận hành Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn cho

nên chọn hệ thống làm nút cân bằng công suất và là nút cơ sở điện áp Ngoài ra, do hệ

thống có công suất vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà

máy nhiệt điện, nói cách khác công suất tác dụng và công suất phản kháng được dự trữ

sẽ được lấy từ hệ thống điện

1.1.2 Nhà máy nhiệt điện

Nhà máy nhiệt điện gồm 3 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất định mức là 100MW, công

suất đặt: PĐNĐ = 3.100 = 300 MW Hệ số công suất Cosφ = 0,85

Trang 4

Đặc điểm của nhà máy nhiệt điện là hiệu suất thấp (Khoảng 30%) thời gian khởi động

lâu (nhanh nhất cũng mất từ 4 đến 10 giờ ), nhưng điều kiện làm việc của nhà máy

nhiệt điện là ổn định, công suất phát ra có thể thay đổi tuỳ ý, điều đó phù hợp với sự

thay đổi của phụ tải trong mạng điện Đồng thời công suất tự dùng của NĐ thường

chiếm khoảng 6 đến 15% tùy theo loại nhà máy nhiệt điện

Chế độ làm việc của nhà máy nhiệt điện chỉ đảm bảo được tính kinh tế khi nó vận hành

với (80 – 90%Pđm) Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 80% công suất định

Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng một máy phát để bảo dưỡng, hai máy còn

lại sẽ phát 80%Pđm, nghĩa là tổng công suất phát của NĐ là:

F

80

P = 2.100 = 160MW100

Khi sự cố một máy phát, hai máy phát còn lại sẽ phát 100% công suất định mức, như

Trong hệ thống điện thiết kế có 8 phụ tải Tất cả các phụ tải đều là hộ loại I và có hệ số

cosϕ=0,90 Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax=5000 h các phụ tải đều có yêu

Trang 5

cầu điều chỉnh điện áp khác thường Điện áp định mức của mạng điện thứ cấp của các

trạm hạ áp bằng10kV Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại

Ta có bảng thông số các phụ tải:

Hộ tiêu thụ S.max(MVA)

Smax(MVA)

min

S (MVA)

Smin(MVA)

Trang 6

CHƯƠNG II: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT PHẢN

KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN.

2.1Cân bằng công suất tác dụng :

Một đặc điểm quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ các

nguồn điện đến các hộ tiêu thụ và không thẻ tích luỹ điện năng thành số lượng nhìn

thấy được.Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ điện

năng

Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệ thống cần

phải phát công suất bằng công suất của các hộ tiêu thụ,kể cả tổn thất công suất trong

các mạng điện,nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và công

suất tiêu thụ

Ngoải ra để hệ thống vận hành bình thường ,cần phải có sự dự trữ nhất định của công

suất tác dụng trong hệ thống Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đề quan trọng ,liên

quan đến vận hành cũng như phát triển của hệ thống điện

Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại đối với

hệ thống :

PNĐ+ PHT =∑Ptt= m∑Pmax+∑∆P +Ptd+Pdt (1.2.1)Trong đó :

∑PNĐ:Tổng công suất tác dụng phát ra từ nhà máy nhiệt điện

∑PHT:Tổng công suất tác dụng lấy từ hệ thống.

∑Pmax:Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ phụ tải

∑∆P :Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện, khi tính sơ bộ có thể lấy

∑∆P=5% ∑Pmax

Trang 7

Ptd:Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện, có thể lấy bằng 10% tổng công suất đặt

của nhà máy

Pdt:Tổng công suất dự trữ trong mạng điện, khi cân bằng sơ bộ có thể lấy

Pdt=10%∑Pmax,đồng thời công suất dự trữ cần phải bằng công suất định mức của tổ

máy phát lớn nhất đối với hệ thống điện không lớn Bởi vì hệ thống có công suất vô

cùng lớn cho nên công suất dự trữ lấy từ hệ thống, nghĩa là: Pdt=0

m :hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1)

Ptt: công suât tiêu thụ trong mạng điện

tổng công suất tác dụng của các phụ tải khi cực đại là :

∑Pmax=316(MW)Tổng công suât tác dụng trong mạng điên có giá trị :

∑∆P=5% ∑Pmax=0,05.316=15,8(MW)Công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện bằng:

Ptd=10%Pđm=0,1.300=30(MW)

Do đó công suất tiêu thụ trong mạng điện có giá trị:

Ptt=316+15,8 +30= 361,8(MW)Tổng công suât do NĐ phát ra theo chế độ kinh tế là:

PNĐ=Pkt=240(MW)Như vậy trong chế độ cực đại hệ thống cần cung cấp công suất cho các phụ tải là:

PHT=Ptt-PNĐ=361,8-240=121,8(MW)

Trang 8

2.2Cân bằng công suất phản kháng :

Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằng giữa

điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm.Sự cân bằng đòi hỏi

không những chỉ đối với công suất tác dụng ,mà còn đối với cả công suất phản kháng

Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp.Phá hoại sự cân bằng công

suất phản kháng sẽ dẫn đến sự thay đổi điện áp trong mạng điện.Nếu công suất phản

kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạng điện sẽ

tăng ,ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áp trong mạng sẽ giảm.Vì vậy để

đảm bảo chất lượng của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và trong hệ thống

,cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng

Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống:

QF+QHT= ∑Qtt=m∑Qmax+∑∆Qb+∑QL -∑Qc+Qtd +Qdt (1.3.1)

Trong đó:

QF :Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra

QHT : công suất phản kháng do hệ thống cung cấp

∑Qtt: Tổng công suất phản kháng tiêu thụ

∑Qpt :Tổng công suất phản kháng của các phụ tải ở chế độ cực đại

∑QL :Tổng công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng

Qtd: tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện

Trang 9

Qdt : Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống, đối với mạng điện thiết kế ,

công suất Pdtlấy ở hệ thống , nghĩa là Qdt=0

Tổng công suất phản kháng của phụ tải trong chế độ cực đại là: ∑Qmax=153,04(MVAr)

Tổng công suất phản kháng trong các máy biến áp hạ áp là:

∑∆Qb=0,15 153,04=22,96(MVAr)

Tổng công suất phản kháng tự dùng trong các nhà máy điện :

Qtd=Ptd.tgϕtd

Đối với cosϕtd=0,75 thì tgϕtd=0,88 Do đó : Qtd=30.0,88=26,4(MVAr)

Như vậy, tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện :

Qtt=153,04+22,96+26,4=202,39(MVAr)

Tổng công suất phản kháng do HT và NĐ có thể phát ra bằng:

QF+QHT=148,8+75,52=224,32(MVAr)

Từ kết quả trên ta thấy, công suất phản kháng do các nguồn cung cấp lớn hơn công

suất phản kháng tiêu thụ Vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong mạng điện

thiết kế

Trang 10

CHƯƠNG III: CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN HỢP LÝ.

3.1 Đề xuất các phương án:

3.1.1Nguyên tắc chung thành lập phương án lưới điện :

Tính toán lựa chọn phương án cung cấp điện hợp lý phải dựa trên nhiều nguyên tắc,

nhưng nguyên tắc chủ yếu và quan trọng nhất của công tác thiết kế mạng điện là cung

cấp điện kinh tế với chất lượng và độ tin cậy cao Mục đích tính toán thiết kế là nhằm

tìm ra phương án phù hợp Làm được điều đó thì vấn đề đầu tiên cần phải giải quyết là

lựa chọn sơ đồ cung cấp điện Trong đó những công việc phải tiến hành đồng thời như

lựa chọn điện áp làm việc, tiết diện dây dẫn, tính toán các thông số kỹ thuật, kinh tế …

Trong quá trình thành lập phương án nối điện ta phải chú ý tới các nguyên tắc sau đây :

-Mạng điện phải đảm bảo tính án toàn cung cấp điện liện tục, mức độ đảm bảo an toàn

cung cấp điện phụ thuộc vào hộ tiêu thụ Đối với phụ tải loại 1 phải đảm bảo cấp điện

liên tục không được phép gián đoạn trong bất cứ tình huống nào, vì vậy trong phương

án nối dây phải có đường dây dự phòng

-Đảm bảo chất lượng điện năng (tần số, điện áp, …)

-Chỉ tiêu kinh tế cao, vốn đầu tư thấp, tổn thất nhỏ, chi phí vận hành hàng năm nhỏ

-Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị Vận hành đơn giản, linh hoạt và có khả năng

phát triển

Kết hợp với việc phân tích nguồn và phụ tải ở trên nhận thấy: cả 9 phụ tải đều là hộ

loại I, yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao Do đó phải sử dụng các biện pháp cung

cấp điện như: lộ kép, mạch vòng

Để có sự liên kết giữa nhà máy làm việc trong hệ thống điện thì phải có sự liên lạc giữa

nhà máy và hệ thống Khi phân tích nguồn và phụ tải có phụ tải 1 nằm tương đối giữa

nhà máy nhiệt điện và hệ thống điện nên sử dụng mạch đường dây NĐ-1-HT để liên

kết

Trang 11

Với các nhận xét và yêu cầu trên đưa ra các phương án nối dây sau:

Trang 12

3.1.2.Các phương án lưới điện :

7 9

6

Trang 13

7 9

6

Trang 14

7 9

6

Trang 15

7 9

6

Trang 16

7 9

6

Trang 17

3.1.4.Tính toán cho từng phương án :

3.1.4.1 Phương án I :

a.Lựa chọn điện áp định mức cho mạng điện :

Việc chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện là một vấn đề rất quan trọng, nó ảnh

hưởng đến tính vận hành kinh tế kỹ thuật của mạng điện

Tuỳ thuộc vào giá trị công suất cần chuyền tải và độ dài tải điện mà ta chọn độ lớn của

điện áp vận hành sao cho kinh tế nhất

Nên công suất chuyên tải lớn và tải đi xa ta dùng cấp điện áp lớn lợi hơn, vì rằng giảm

được đáng kể lượng công suất tổn thất trên đường dây và trong máy biến áp, tuy nhiên

tổn thất do vầng quang điện tăng và chi phí cho cách điện đường dây và máy biến áp

cũng tăng Do vậy ta cần cân nhắc kỹ lưỡng để chọn ra cấp điện áp vận hành hợp lý

Trang 18

-P : là công suất đường dây cần truyền tải (MW).

-L :là khoảng cách cần truyền tải công suất

-U : là điện áp định mức vận hành (KV) Trường hợp công suất lớn và khoảng cách

truyền tải đến 1000 km thì ta cần phải sử dụng công thức sau của Zalesski:

Uđmi = Pi(100+15 Li)Ngoài ra nếu sử dụng công thức của G.A Harionov thì có thể thu được kết quả phù hợp

với tất cả các mức điện áp từ 35 kV đến 150 kV:

Uđmi =

Pi

2500 Li

500

1000

+

Ta tính toán điện áp định mức cho từng tuyến dây, sau đó chọn điện áp truyền tải

chung cho toàn mạng Chọn cấp điện áp định mức của lưới điện tính cho từng nhánh,

tính từ nhà máy điện gần nhất đến nút tải.Do điện áp định mức của mạng điện phụ

thuộc vào P va khoảng cách truyền tải nên để đơn giản ta chọn điện áp định mức chung

cho các phương án và dùng sơ đồ hình tia để xác định khoảng cách , điện áp vận hành

Trang 19

Trong đó:

PN : Tổng công suất phụ tải nối với NĐ

PN=P6+ P7+ P8+ P9=40+38+36+48=162(MW)

ΔPN=0,05 PN=0,05.162=8,1(MW)

Pkt:Công suất vận hành kinh tế của NĐ , Pkt=240(MW)

Ptd: công suất tự dùng trong nhà máy điện, Ptd=30(MW)

Do đó PN5=240-162-8,1-30=39,9(MW)

Công suất phản kháng do NĐ truyền vào đường dây NĐ-5 có thể tính gần đúng như

sau:

QN5=PN5.tgϕ5=39,9.0,48=19,15(MVAr)Như vậy :

= −

Điện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ-5 là:

UN5= 4,34 53,85 16.39,9 114,2+ = kVĐiện áp tính toán trên đoạn đường dây HT-5 là:

UHT5= 4,34 53,85 16.9,1 61,3+ = kVTính toán tương tự ta có bảng sau:

Trang 20

côngsuất(MW)

chiềudài

điện áptínhtoán

điện ápđịnhmức(kV)(km) (kV)

HT1 38 63.25 112.44

110

HT2 30 72.8 102.04HT3 40 63.25 115.09HT4 38 76.16 113.52HT5 9.1 53.85 61.29NĐ5 39.9 53.85 114.19NĐ6 40 76.16 116.14NĐ7 38 63.25 112.44NĐ8 36 72.8 110.55NĐ9 48 63.25 125.13

b.Lựa chọn tiết diện dây dẫn :

Các mạng điện 110kv được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không.Các dây

dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC) Đối với mạng điện khu vực ,các tiết diện

dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là :

max

I Fkt J= kt (2.2)

Trang 21

Trong đó :

Imax: dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại,A;

Jkt : mật độ kinh tế của dòng điện,A/mm2Với dây AC và Tmax =5000h ta tra bảng có được :

Jkt= 1.1A/mm2Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức

n: số mạch của đường dâyUđm : điện áp định mức của mạng điện,kV

Smax : công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại,MVAĐối với các đường dây trên không , để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi

thép cần phải có tiết diện F≥70 mm2

Sau đây ta sẽ tính toán trên từng đoạn đường dây trong phương án 1:

Đoạn NĐ-5:

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại là:

3 5

Trang 22

Ta chọn tiết diện F=120 mm2có Icf=380A

Sau khi chọn tiết diện tiêu chuẩn ta phải kiểm tra dòng điện chạy trên đường dây trong

các chế độ sự cố Đối với đường dây liên kết NĐ-5-HT , sự cố có thể xảy ra trong 2

Như vậy I1sc<Icf

Khi ngừng một tổ máy phát điện thì 2 máy phát còn lại sẽ phát 100% công suất Do đó

tổng công suất phát của NĐ bằng:

PF=2.100=200(MW)Công suất tự dùng trong nhà máy bằng:

Ptd=0,1.200=20(MW)Công suất chạy trên đường dây bằng:

PN5=PF-PN-ΔPN-Ptd=200-162-8,1-20=9,9(MW)Công suất phản kháng chạy trên đường dây có thể tính gần đúng như sau:

Dòng điện chạy trên đường dây NĐ-5 bằng:

Trang 23

3 2

Như vậy I2sc<Icf

Tính tiết diện đường dây HT-5:

Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại là:

3 5

Như vậy I1sc<Icf

Khi ngừng một tổ máy phát điện, dòng chạy trên đường dây bằng:

3 2

Trang 24

2 2

3 m

100,71.1

kt

F ≥ 70 mm-2 Trong quá trình chọn thì điều kiện này đã thoả mãn

Kiển tra điều kiện phát nóng :

Isc≤ Icpvới Isc= 2.Imax=2*110,8=221,6ATrong đó:

Isc:Dòng điện sự cốImax: Dòng ở chế độ phụ tải cực đạiIcp: Dòng điện cho phép lớn nhất

Trang 25

Do đó ta có bảng tổng hợp các đoạn đường dây như sau:

Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng tần số của dòng điện và

độ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện Khi thiết

kế các mạng điện thường giả thiết rằng hệ thống hoặc các nguồn cung cấp có công suất

đủ lớn để cung cấp cho các phụ tải Do đó không xét đến vấn đề duy trì tần số Vì vậy

chỉ tiêu chất lượng điện năng là giá trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với điện

Trang 26

Tổn thất điện áp của đường dây thứ i được tính theo công thức:

i i i i 2

Trong đồ án này ,yêu cầu điều chỉnh điện áp là khác thường ,do vậy tổn thất điện áp

phải thõa mãn điều kiện sau :

Trong chế độ phụ tải cực đại : ∆ U% ≤ (10-15)% ; 20%

Trong chế độ sự cố : ∆ U%sc ≤(15-20)% ; 25% Các thông số của đường dây được tra

như sau:

Với đường dây lộ kép:

L b 2

= B 2

L x

= X 2

L r

= R

0 0 0

Ta có bảng thông số của các đoạn đường dây như sau:

Lộ

dây Ftc(mm

2) L(km)

r0(Ω/km)

x0(Ω/km)

b0.10-6(S/km)

R(Ω) X(Ω)

B.10-4(S)

Trang 27

Trang 28

Còn các đoạn còn lại thì tính hoàn toàn tương tự theo công thức trên , ta có bảng tổng

kết sau:

Đường dây Ftc(mm2)2 ΔUbt(%) ΔUsc(%)HT1 AC-120 4.716 9.43HT2 AC-95 4.853 9.71HT3 AC-120 4.964 9.93HT4 AC-120 5.679 11.36HT5 AC-70 1.38 2.76NĐ5 AC-120 4.2 8.4NĐ6 AC-120 5.978 11.96NĐ7 AC-120 4.716 9.43NĐ8 AC-95 5.824 11.65NĐ9 AC-120 5.957 11.91

Nhận xét:

Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ bình thường bằng:

ΔU%maxbt= ΔU%N6bt= 5,978%

Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố bằng:

ΔUmaxsc % = ΔUN6sc% = 11,96 %

Trang 29

3.1.4.2 Phương án II :

Trang 30

Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây HT-1 có giá trị:

côngsuất(MW)

chiềudài

HT1 68 63.25 147.26

110

2-1 30 41.23 99.08HT3 40 63.25 115.09HT4 38 76.16 113.52HT5 9.1 53.85 61.29NĐ5 39.9 53.85 114.19NĐ6 40 76.16 116.14NĐ7 38 63.25 112.448-9 36 41.23 107.82NĐ9 84 63.25 162.81

Đoạn HT-1:

Trang 31

Dòng điện chạy trên đoạn HT-1:

3 1

Isc≤ Icpvới Isc= 2.Imax=2*198,28=396,56A

Đoạn 1-2:

Dòng điện chạy trên đoạn 1-2:

3 12

Isc≤ Icpvới Isc= 2.Imax=2*87,47=174,94ATính toán các đoạn dây khác tương tự phương án 1

Trang 32

đường dây

công suất(MVA)

Ibt(A)

Ftt(mm2)

Ftc(mm2)

Icp(A)

Isc(A)HT1 68+32.9324i 198.28 180.25 185 510 396.56

Trang 33

r0(Ω/km)

x0(Ω/km)

Ta tính tổn thất điện áp cho đoạn HT-1-2 trong chế độ làm việc bình thường:

Tổn thất trên đường dây HT-1:

Tổn thất trên đường dây 1-2:

Trang 34

Tính tổn thất điện áp trong chế độ sau sự cố:

Khi tính tổn thất điện áp ta không tính các sự cố xếp chồng, chỉ xét sự cố ở đoạn nào

mà tổn thất điện áp có giá trị lớn nhất

Đối với đường dây HT-1-2, khi ngừng một mạch trên đoạn HT-1 sẽ nguy hiểm hơn so

với trường hợp sự cố một mạch trên đoạn 1-2

Khi ngừng một mạch trên đoạn HT-1, tổn thất điện áp trên đoạn này bằng:

Tính toán tương tự ta có bảng sau:

Đường dây Ftc(mm2)2 ΔUbt(%) ΔUsc(%)HT1 AC-185 6.541 13.082-1 AC-95 2.749 5.5HT3 AC-120 4.964 9.93HT4 AC-120 5.679 11.36

Trang 35

HT5 AC-70 1.38 2.76NĐ5 AC-120 4.2 8.4NĐ6 AC-120 5.978 11.96NĐ7 AC-120 4.716 9.438-9 AC-95 3.298 6.6NĐ9 AC-240 7.117 14.23Nhận xét:

Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ bình thường bằng:

ΔU%maxbt= ΔU%N9bt= 7,117%

Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố bằng:

ΔUmaxsc% = ΔUN9sc% + ΔU98bt% = 14,23+3,298=17,53 %

Trang 36

3.1.4.3 Phương án III :

Trang 37

Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây NĐ-9 có giá trị:

côngsuất(MW)

chiềudài

HT1 38 63.25 147.26

110

HT2 30 72.8 99.08HT3 40 63.25 115.09HT4 38 76.16 113.52HT5 9.1 53.85 61.29NĐ5 39.9 53.85 114.197-6 40 50.99 116.14NĐ7 78 63.25 112.448-9 36 41.23 107.82NĐ9 84 63.25 162.81

Đoạn NĐ-7:

Trang 38

Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-7:

3 7

Isc≤ Icpvới Isc= 2.Imax=2*227,44=454,88A

Đoạn 7-6:

Dòng điện chạy trên đoạn 7-6:

3 76

Isc≤ Icp với Isc= 2.Imax=2*106=212ATính toán các đoạn dây khác tương tự phương án 1

Trang 39

Trang 40

b0.10-6(S/km) r(Ω) x(Ω) b.10-4(S)HT1 AC-95 63.25 0.33 0.429 2.65 10.44 13.57 3.35