Luận văn, khóa luận tốt nghiệp, báo cáo là sản phẩm kiến thức, là công trình khoa học đầu tay của sinh viên, đúc kết những kiến thức của cả quá trình nghiên cứu và học tập một chuyên đề, chuyên ngành cụ thể. Tổng hợp các đồ án, khóa luận, tiểu luận, chuyên đề và luận văn tốt nghiệp đại học về các chuyên ngành: Kinh tế, Tài Chính Ngân Hàng, Công nghệ thông tin, Khoa học kỹ thuật, Khoa học xã hội, Y dược, Nông Lâm Ngữ... dành cho sinh viên tham khảo. Kho đề tài hay và mới lạ giúp sinh viên chuyên ngành định hướng và lựa chọn cho mình một đề tài phù hợp, thực hiện viết báo cáo luận văn và bảo vệ thành công đồ án của mình.
Trang 1Đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống của con người Nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, chính vì vậy chúng ta cần xây dựng thêm các hệ thống điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, các mạng điện và các hộ tiêu thụ điện được liên kết với nhau thành một hệ thống để thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng Mạng điện là một tập hợp gồm có các trạm biến áp, trạm đóng cắt, các đường dây trên không và các đường dây cáp Mạng điện được dùng để truyền tải và phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ
Cùng với sự phát triển công nghiệp hoá , hiện đại hoá của đất nước Công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng do điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong các nghành kinh tế quốc dân Ngày nay nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ , đời sống không ngừng nâng cao, các khu đô thị , dân cư cũng như các khu công nghiệp xuất hiện ngày càng nhiều , do đó nhu cầu về điện năng tăng trưởng không ngừng
Để đáp ứng được nhu cầu cung cấp điện ngày càng nhiều và không ngừng của đất nước của điện năng thì công tác quy hoạch và thiết kế mạng lưới điện đang là vấn đề cần quan tâm của ngành điện nói riêng và cả nước nói chung
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện giúp sinh viên áp dụng được những kiến thức đã học để thực hiện được những công việc đó Tuy là trên lý thuyết nhưng đã phần nào giúp cho sinh viên hiểu được hơn thực tế đồng thời có những khái niệm cơ bản trong công việc quy hoạch và thiết kế mạng lưới điện và cũng là bước đầu tiên tập duợt đêt có những kinh nghiệm cho công việc sau này nhằm đápứng đúng đắn về kinh tế và kỹ thuật trong công việc thiết kế và xây dựng mạng lưới điện sẽ mang lại hiệu quả cao đối với nền kinh tế đang phát triển
Sinh viên : Lương Đức Cường 12
Trang 2ở nước ta nói chung và đối với ngành điện nói riêng Việc thiết kế mạng lưới điện
Trang 3Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG I : CÂN BẰNG CÔNG SUẤT - ĐỊNH RA PHƯƠNG THỨC
VẬN HÀNH CỦA CÁC NHÀ MÁY
I Phan tích nguồn điện cung cấp và phụ tải
Phân tích nguồn và phụ tải của mạng điện là một phần quan trọng trong tính toán thiết kế
Tính toán thiết kế có chính xác hay khơng hồn tồn 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, cos@ và khả năng điều chỉnh 1.Phụ tải Phụ tải I 2 3 4 5 6 7 8 P,,,(MW) 45 | 30 | 25 | 25 28 24 26 15 Cos 0,85 | 0.85 | 0.85 | 085 | 08 | 08 | 08 | 08 Y/c đ/c U Kt | Kt | Kt | T T T T T Loai PT I I I Il II I I I Uam (kV) 10kV - Tyg, = 4500h
- Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại
- Phụ tải 1, 2,3 có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, phụ tải 4, 5, 6, 7 và 8 có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường
- hệ số công suất Cos@ của các phụ tải 1, 2,3 và 4 là: Cos@ = 0,85 Các phụ tải còn lại có hệ số công suất Cosp = 0,8
Sinh viên : Lương Đức Cường I4
Trang 4- Lập bảng các thông số phụ tải: Bảng I.1 Thông số của các phụ tai
Hộ tiêu X=.¬ Sư, = Sons
thụ MVA MVA MVA MVA 1 45 +j27,86 53,93 31,50 + j19,50 37.05 2 30 + j18,57 35,28 21,00 + j13,00 24,70 3 25 + 415,47 29,4 17,50 + j10,83 20,58 4 25 + j15,47 29,4 17,50 +j10,83 20,58 5 28 + j21,00 35 19,60 +j14,70 24,50 6 24+j18,00 30 16,80 +j12,60 21,00 7 26+j19,50 32,5 18,20 +j13,65 22,75 8 154]11,25 18,75 10,50 +j7,88 13,13 Tổng 218+j147,12 2 Nguồn điện
Mạng điện thiết kế bao gồm hai nhà máy nhiệt điện cung cấp cho 8 phụ tải + Nhà máy nhiệt điện I gồm:
- 3 tổ máy, mỗi tổ có công suất định mức là 50MW
- Công suất đặt Psyy= 3.50 = 150 MW - Hệ số công suất Cos@ = 0,8
+ Nhà máy nhiệt điện II gồm :
- 4 tổ máy, mỗi tổ có công suất định mức là 50MW
- Công suất đặt Psy;„= 4.50 = 200MW - Hệ số công suất Cos(@=0,8
Trang 5Đồ án tốt nghiệp
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
Thời gian xuất hiện phụ tải cực tiểu thường chỉ vài giờ trong ngày, nên muốn đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải nằm rải rác xung quanh nhà máy nhiệt điện ta dùng nguồn điện dự phòng nóng
Chế độ làm việc của nhà máy nhiệt điện chỉ đảm bảo được tính kinh tế khi nó vận hành với (80 — 90%)Pq„
Để đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ta phải quan tâm đến tính chất của các phụ tải, đặt phương thức cung cấp điện đáp ứng yêu cầu của các hộ phụ tải
II Cân bằng công suất
1 Cân bằng công suất tác dụng
Để đảm bảo cho mạng điện làm việc ổn định, đảm bảo cung cấp điện cho
các hộ phụ tải thì nguồn điện phải cung cấp đầy đủ cả về công suất tác dụng và công suất phản kháng cho các phụ tải, tức là mỗi thời điểm luôn luôn tồn tại cân bằng giữa nguồn công suất phát và công suất tiêu thụ cộng với công suất tổn hao trên đường dây và máy biến áp
Mục đích của phần này ta tính toán xem nguồn điện có đáp ứng đủ công suất tác dụng và công suất phản kháng không Từ đó đưa ra phương thức vận hành cụ thể cho từng nhà máy điện, nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải cũng như chất lượng điện năng
Khi tính toán sơ bộ ta coi tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp là không đổi Nó được tính theo phần trăm công suất của phụ tải cực đại
Cân bằng công suất tác dụng trong mạng điện được biểu diễn bằng biểu thức sau:
XP,= šPy.= m.EP„; + XAPug + šP+SPø (1)
Sinh viên : Lương Đức Cường I6
Trang 6Trong đó :
- >Py„: tổng công suất tác dụng yêu cầu trong mạng điện
- m: hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại cùng 1 lúc, lấy m =1 - >P; : tổng công suất tác dụng của các nhà máy
=P =P, +P, =3,50 +4.50 = 350 MW
- >Pz„: tổng công suất tác dụng của các phụ tải
>Pgr= Pgr + Pgra + Pgp; + Porat Pgrz+ Ppgry+ Pgr;+ Ppgịy = = 454+30+25+25+28+24+26+15 = 218 MW - LAPyp : téng ton that cong suat tac dung trong mang dién Tir (5+ 8%)=P,,,0 day ta lấy XAP„, = 5%P,„ TAP\,p= SHEP, = 0.05 * 218 = 10.9 MW - >P¿„: Tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện ( Đối với nhiệt điện ta lấy bằng 10 %) XP p=10% =P, = 0,1.(3.50 + 4.50) = 35 MW - >P„r : Tổng công suất tác dụng dự trữ
Theo công thức cân bằng (1) ta có:
YP„=>P;- m.EPạ; - LAPyp - šP„p =
= 350 - 218 — 10,9 - 35 = 86,1 MW
Thay rang : UP); = 86,1 MW; >Pu/5Pgr= 86,1/218 =39,5% - Lớn hơn công suất của một tổ máy lớn nhất, lớn hơn 15% =Pp,
Do đó ta không cần phải đặt thêm một tô máy đê dự phòng
2 Cân bằng công suất phản kháng
Cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn bằng biểu thức sau:
Trang 7Đồ án tốt nghiệp Trong đó : - >Q¿: tổng công suất phản kháng yêu cầu trong mạng điện - m: hệ số đồng thời, lấy m = 1 - >Q¿ : tổng công suất phản kháng của các nhà máy phát ra xQ; ==P, tg =350.0,75 = 262,5 MVAr
( với COS@r¡ = COS@ra = cOS@r = 0.8 nên tgọy = 0,75)
- >Q,r : tổng công suất phản kháng của các phụ tải
EQur= Qerr + Quro + Qers + Qrrst Quast Quret Qrrr Qos =
= 27,86+18,57+15,47+15,47+21+18§+19,5+11,25 = 147,12 MVAr
- XAQ,: tổng tổn thất công suất phản kháng trên cảm kháng của đường dây
- AQ.: tổng công suất phản kháng do dung dẫn của đường dây sinh ra Trong khi tính sơ bộ ta lấy : AQ, ~ >AQ
- XAQ¿„: tổng tổn thất công suất phản kháng trong các MBA
ĐAQgạ = 15%.>Q„r = 0,15 147,12 = 22,07 MVAr - >Q¡; : tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện
>Qm=XPip tg@rp = 35 0,75 = 26,25 MVAr (với cos@rp = 0,8 nên tg@rp = 0,75)
Trang 8Như vậy qua tính toán sơ bộ luôn có sự cân bằng công suất
II Xác định sơ bộ phương thức vận hành của các nhà máy
1 Chế độ phụ tải cực đại
Chọn nhà máy I làm nhà máy chủ đạo Ta có công suất yêu cầu của phụ tải
(P¿¿) không kể công suất dự trữ (Pạr) là :
XPv¿ = EPpy + XAPup+ŠPạp = 218 + 10,9 + 35 = 263,9 MW Cho nhà máy NĐI phát 85% công suất đặt ta có :
Pz;,=85% 150 =127,5 MW
Nhà máy II phải đảm nhận một lượng công suất phát là :
Pro = EPye- Pry = 263,9 -127,5 = 136,4 MW
Vậy nhà máy II phải phát 136,4/200 = 68,2% công suất định mức
2 Chế độ phụ tải cực tiểu
Theo đồ án ở chế độ phụ tải cực tiểu thì
3 Pmin = 70% YPinax = 0,7.218 = 152,6 MW Ta có : LPyemin = 70% LP ycoax= 0,7.263,9 = 184,73 MW
Ở chế độ phụ tải cực tiểu cho phép phát đến 50% công suất đặt của nhà máy, nên
cắt bớt một số tổ máy Giả sử cắt bớt ở nhà máy I 1 tổ máy, cho các tổ máy còn
Trang 9Đồ án tốt nghiệp 3 Chế độ sự cố Sự cố nhà máy I bị sự cố hỏng 1 tổ máy.Khi đó 2 tổ máy còn lại sẽ phát với 100% công suất định mức Py) s= 100% 100 = I00MW Do: XPy¿= 263,9 Nhà máy II cần phát : Pgss: = YPyc —Pg¡sc = 263,9 —100= 163,9 MW
Vậy nhà máy 2 vận hành cả 4 tổ máy với 163,9/200 = 81,95% công suất định mức của chúng thì đáp ứng được yêu cầu công suất của phụ tải
4 Tổng kết về phương thức vận hành của các nhà máy
Trang 10CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ L Đề xuất phương án
1 Phương án chung thành lập các phương án
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 tốn các thơng 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 l 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
- 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
Trang 11Đồ án tốt nghiệp cấp điện khác nhau Do đó phải sử dụng các biện pháp cung cấp điện như: lộ kép, lộ đơn, mạch vòng Từ bản đồ vị trí của các nhà máy điện và các hộ tiêu dùng ta vẽ được sơ đồ dưới đây: Sơ đồ địa lý của hệ thống điện Spo=264419,5 Spo=254415,47 70 km NDII 4x50MW cosf =0,8 NDI *» 3x50MW % xe cosf=0,8 S„=45+j27,86 ow” S,:=301j18,57 S„=28+j21 S„=15+j11,25 2 Thành lập các phương án
Từ các điều kiện trên và căn cứ vào sơ đồ địa lý hệ thống điện ta có thể đưa ra nhiều phương án thiết kế hệ thống điện,tuy nhiên sau khi tính toán sơ bộ ta chọn ra năm phưong án tói ưu hơn cả để tính toán chỉ tiết sau đó sẽ so sánh và chọn ra phương án tói ưu nhất
Các phương án thiết kế đựoc lựa chọn để tính toán chỉ tiết:
Sinh viên : Lương Đức Cường 2
Trang 13Đồ án tốt nghiệp
II Tính toán chỉ tiết kỹ thuật các phương án A.Phương pháp tính toán
1.Chọn điện áp của mạng điện
Một trong những công việc cần thiết để thiết kế hệ thống điện là lựa chọn đúng điện áp của đường dây tải điện Mỗi mạng điện được đặc trưng bằng điện áp định mức U„„, điện áp này được dùng để tính điện áp định mức của các thiết bị trong mạng điện như máy biến áp, máy phát, đường dây Điện áp định mức đảm bảo cho các thiết bị hoạt động tốt và đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất
Dựa vào công thức kinh nghiệm:
U=4,34.4/+16P ,kV (1) Trong đó:
1 - là khoảng cách truyền tải, km
P - là công suất truyền tải trên đường dây, Mw
Tính điện áp cho từng đường dây sau đó lấy điện áp định mức của mạng theo các điện áp của các đường dây vừa tính được
2.Chọn tiết diện dây dẫn
Đối với các lưới điện cao áp, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện: Fy= = (mm) (2) Trong đó: J¿,- Mật độ kinh tế của dòng điện, A/ mm? Với T„„„ = 4500h và dây AC thì J,,= 1,1 1; - Dòng điện làm việc trong chế độ phụ tal cuc dai trên đường day thir i, A
Dong làm việc trên mỗi mạch đường dây xác định theo công thức:
Tyo = —Se=—.108= YP *9” 1# (A) 4)
“on v3 Uam n v3 Vem
Trong đó:
S maxi -Công suất lớn nhất chạy trên đường dây thứ ¡,MVA
Uam- Điện áp định mức của mang dién, kV
Sinh viên : Lương Đức Cường I2
Trang 14n - Số lộ dây trên đoạn thứ ¡
Sau khi tính toán ta chọn tiế diện dây dẫn có tiết diện:
F> F,
3.Kiém tra diéu kién
Kiểm tra điều kiện xuất hiện vâng quang, đối với đường day 110 kV, để
không xuất hiện vầng quang các dây AC cần phải có tiết diện F > 70 mm”
Kiểm tra phát nóng dây dẫn
Đối với đường dây kép khi đứt 1 lộ đường dây thì dòng điện sự cố tăng lên
gấp đôi I,, = 2.1 max» dé dam bao diéu kiện phát nóng của dây dẫn thì I, <I, Kiểm tra tổn thất điện áp
'Yêu cầu đối với điều chỉnh điện áp là: AU pax % < 10 %
AU % < 20%
Tổn thất điện áp trên đường dây thứ ¡ nào đó khi vận hành bình thường được xác định theo công thức:
—P,#,+Q,X
Uy 100 (4)
dm
Trong đó:
P,, Q, - công suất chạy trên đường dây thứ ¡
R, X, - điện trở và điện kháng của đường dây thứ ¡
Tổn thất điện áp trong mạng điện khi đứt một mạch đường dây( đối với đường dây có hai mạch )
AU, , = 2AU;
Kiểm tra cả trong chế độ cực đại và chế độ sự cố của nhà máy điện khi một tổ
Trang 15Đồ án tốt nghiệp B.Tính toán chỉ tiết kỹ thuật 1.Phương án 1 NDII 4x50MW cosf=0,8 NĐI 3x50MW cosf =0,8 Sos Sows
a Phan bố công suất
Dòng công suất từ các nhà máy điện truyền đến các phụ tải là: Sy_2 = 30+ 518,57 MVA; S;_, = 244+ j18 MVA
Si_7 = 26+ j19,5 MVA; S,_, =15+j11,25MVA S,.3 = 25+ j15,47 MVA; S,_, = 25+ 515,47 MVA Š_s; =28+j21MVA Cong suat tir nha mayI truyén vao dudng day I— 1 duge xdc dinh: Pị.¡= Pại — Pị— Pmị Trong đó:
Trang 16Vay: S,_, = 19,5+j12,07MVA
Khi đó công suất từ NĐII truyền vào đường day II — 1 1a:
Sm-i =Si—S¡_¡= 45 +J27,86- (19,5+ J12,07) = 25,5+j15,79MVA b Chọn điện áp định mức của mạng điện
Lập bảng tính điện áp mạng điện theo công thức (1) ta được bảng sau: Bảng 2.1 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện
Đường Công suất Chiều dài Điện áp tính | Điện áp định dây truyền tải, đường dây L„ toán UkVW_ | mức của mạng MVA km Uạ„, kV I_—I 25.5+j15,79 78,2 95,16 I-3 254+j15,47 56,57 92,73 I-4 25+j15,47 70 94,09 I-5 28+j21 64,03 98,2 I—2 30+j18,57 50 99,9 110 Il-6 24+j18 41.23 89,49 I—7 26+j19,5 72,8 95,95 I-8 15+j11,25 44,72 73,23 I-1 19.5 + j12,07 60 83,7
Vậy ta chọn điện áp định mức của mạng dién 1a 110kV
c Chọn tiết diện dây dẫn
*) Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây I - 1
Trang 17Đồ án tốt nghiệp
Để không xuất hiện vầng quang ta chọn dây AC có F = 70 mm” và dòng điện cho phép Ip = 265 A
*) Chon tiét dién day dan cua duéng day II — 1 Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại 1 = Suet yg - V255 315797 "' 2BU 4, 23.110 Tiét dién day dan 10? =78,71 A Để không xuất hiện vầng quang ta chọn dây AC có F = 70 mnỶ và dòng điện cho phép Ip = 265 A
Trang 20d Kiểm tra tổn thất điện áp _ 25.13,04+15,47.12,44 110° Khi một mach đường dây ngừng làm việc khi đó tổn thất trên đường dây: AU % = 2.4,35 = 8,7% AU,.„„% 100 = 4.35% T-3SC
Với các lộ đường dây khác ta lập bảng tính toán sau :
Bảng 2.3 Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng
Đường | AU,% AUsc% Đường | AU,% AUsc%
Trang 21Đồ án tốt nghiệp 2 Phương án II NDII 4x50MW cosf =0,8 NDI 3x50MW cosf =0,8 Sos Spa a Phân bố công suất S, „ =25 +j15,47 MVA;S, ; = 26+j19,5 MVA S, 5 =28 + j21 MVA; P,_; =P; +P;_,= 25+25 = 50MW; S,_3 =50+j50 tg@3= 50+j50.0,619=50+j30,9S5MVA Sieg = Sy = 434j43.0,75=434j32,25 MVA Sq_6 = 50+j50.0,75=50+j37,5MVA Sq_2 = 304+j18,57MW
b Chon điện áp định mức của mạng điện
Lập bảng tính toán điện áp định mức của mạng điện ta được bảng 2.4
Sinh viên : Lương Đức Cường 2
Trang 22Bảng 2.4 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện
Đường Công suất Chiều dài Điện áp tính | Điện áp định dây truyền tải, đường dây L„ toán UkVW_ | mức của mạng MVA km Uame KV I-1 19.5+j12.07 60 83.7 I—1 25.5+j15.79 72.8 95.16 1-3 50+j30.95 56.57 127 3-4 25+j15.47 50 92.07 I-8 43+j32.25 44.72 117.5 110 8-5 28+j21 30 94.9 Il-6 50+j37.5 41.23 125.9 6-7 26+j19.5 53.85 94.07 -2 30+j18.5 50 99.9
Vậy ta chọn điện áp định mức của mạng dién 1a 110kV
c Chọn tiết diện dây dẫn
Trang 24c Kiểm tra tổn thất điện áp Lập bảng tính toán ta có bảng sau: Bảng 2.6 Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng
Đường | AU,% AUsc% Duong | AU,% AUsc%
Trang 25Đồ án tốt nghiệp 3 Phương án III NĐII 4xS0M W cosf=0,8
a Phân bố công suất
Dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch vòng II — 6 — 7 được tính như sau:
Trang 26Bảng 2.10 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện
Đường Công suất Chiều dài Điện áp tính | Điện áp định dây truyền tải, đường dây L„ toán UkVW_ | mức của mạng MVA km Uame KV I-1 19,5+j12,07 60 83,7 I—1 25,5+j15,79 72,8 95,16 6-7 5,37+j4,04 53,85 51,55 Il-6 29,37+j22,04 41,23 98,57 I—7 20,63+j15,46 72,8 87,51 110 I—2 30+j18 50 99,9 1-3 50+j30,95 56,57 127 3-4 254+j15,47 50 92,07 1-8 43+j32.25 44.72 117,5 8-5 284j21 30 94,9
Vậy ta chọn điện áp định mức của mạng dién 1a 110kV c Chọn tiết diện dây dẫn
Dong điện chạy trên đường day NII — 6 bang: 42 ?+22,047
gw 9 229% 1g°=212A
v3.110
I
Tiét dién day dan
Vay chon day AC — 185 c6 Ip = 510A
Dòng điện chạy trên đoạn 6- 7 bằng:
5.37? + 4,04
[gpa es TOF 105 =30,09
Trang 27Đồ án tốt nghiệp Tiết diện dây dẫn Vậy chọn dây AC — 70 cé Ip = 265 A Dòng điện chạy trên đoạn II — 7 bằng: 2+ 2 Ty p= OS 1546 1931353 A 3.110
Tiết diện dây dẫn
Vay chon day AC — 120 cé I = 330 A
Kiểm tra dây dẫn khi sự cố:
*) Khi ngừng đường dây lI — 7:
Trang 29Đồ án tốt nghiệp d Kiểm tra tổn thất điện áp Tính tổn thất điện áp trong mạch vòng đã xét Khi bình thường: Tổn thất điện áp trên đoạn đường day II — 6 bang: 29,37.7,01+22,04.16,86 AU) 4% = 110 : 100 = 4,8 % Tổn thất điện áp trên đường dây 6 — 7 bằng: +, AU, ,% = 2231:247744,04.23,69 100 = 1,80 % 110 Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây II — 7 bằng: 20,63.19,66 + 15,46.30,79 AU,.;%= 110? 100 = 7,2% Khi sự cố:
*) Khi ngừng đường dây II — 7:
Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây II — 6 bằng:
AUn.,s¿%= 20101 O TEES 100 = 8,12%
Tổn thất điện áp trên đường dây 6 — 7 bằng:
_ 20,63.24,77 +15,46.23,69
AU 6-78c 79 .% 1102 .100 = 7,25 % *) Khi ngung duong day II — 6:
Trang 30Từ các kết quả trên ta nhận thấy rằng, đối với mạch vòng đã cho, sự cố nguy hiểm
nhất xảy ra khi ngừng đoạn đường dây II - 6 Trong trường hợp này thì tổn thất điện áp lớn nhất bằng:
AU jax sc % = 10,32 + 17,66 =27,98 % > 20%
Vì vậy ta tăng tiết diện của các đoạn đường dây trong mạch vòng như sau: *) Tăng tiết diện đường dây6 — 7 từ AC — 70 lên AC - 150: Khi d6 ta c6: R = 53,85.0,21= 11,31 Q ; X = 53,85.0,416 = 22,4 Q *) Tăng tiết diện đường dây II — 7 từ AC — 120 lên AC — 185: Khi đó ta có: R = 72,8.0,17= 12,37 Q ; X = 72,8.0,409 = 23,72 @ Tổn thất điện áp trong mạch vòng được tính lại như sau Khi bình thường: Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây II — 6 bằng: 29,37.7,01 + 22,04.23,69 1107 Ton thất điện áp trên đường dây 6 — 7 bằng: 5,37.11.31+4,04.22,4 110° Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây II — 7 bằng: : + : AU, ,% = 20,63 aes 23:72 199 = 514% AU,.„% = 100 = 6,06 % AU,.;% = 100 = 1.32 % Khi sự cố:
*) Khi ngừng đường dây II — 7:
Trang 31Đồ án tốt nghiệp
*) Khi ngừng đường dây II — 6:
Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây II — 7 bằng: _ 50.12,37 + 37,5.23,72 1107 Tổn thất điện áp trên đường dây 7- 6 bằng: _ 29,37.11,31 + 24,24.22,4 110 Từ các kết quả trên ta nhận thấy rằng, đối với mạch vòng đã cho, sự cố nguy hiểm AU I-7SC % 100 =12,68 % AU, 650% 100 = 6.81 % nhất xảy ra khi ngừng đoạn đường dây II — 6 Trong trường hợp này thì tổn thất điện áp lớn nhất bằng: An sc% = 12,68+6,81 = 19,49 % Bảng 2.12 Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng
Từ kết quả ở bảng trên ta thấy rằng tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án III là:
AU naxbr = AU 6-7-1 = 6,064+1,32+5,14= 12,52 % Thông số cá lộ đường dâyI-3,I-4,I-5,I-8,H-2 ta có bảng 2.11
Sinh viên : Lương Đức Cường 30
Trang 33Đồ án tốt nghiệp Bảng 2.12Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện
Đường Công suất Chiều dài Điện áp tính | Điện áp định dây truyền tải, đường dây L„ toán UkVW_ | mức của mạng MVA km Uame KV I-1 19,5+j12,07 60 83,71 I—6 49,5+j37,12 41,23 125,3 6-1 25,5+j15,79 42,43 92,11 I—2 30+j18,5 50 99,9 I—7 26+j19,5 72,8 95,95 110 I-3 25+j15,47 56,57 92,73 I-4 25+j15,47 70 94,09 I-8 15+j11,25 44.72 73,23 L5 28+j21 64.03 98,21
Vay ta chon dién 4p dinh mtic cla mang dién 1a 110kV
c Chon tiét dién day dan
Lập bảng tính toán 2.13
Sinh viên : Lương Đức Cường Lớp : Hệ Thống Điện 2 — k47
Trang 35Đồ án tốt nghiệp c Kiểm tra tổn thất điện áp Lập bảng:
Bảng 2.14 Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng
Đường | _ AU,,% AUsc% Đường | _ AU,,% AUsc%
dây 1 mạch | ltổ máy | day 1 mạch | Itổ máy =2 3,69 7,38 I-1 3,54 7,08 II—6 4,95 9,9 10,12 I-3 4,35 8,7 6-1 3,08 6,16 10,62 1-4 6,76 - II-7 6,18 12,36 I-5 7,06 - 1-8 2,19 4,38 0,7 Từ kết quả ở bảng trên ta thấy rằng ton thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án IV là: Tổn thất điện áp lớn nhất khi bình thường : AUz„w= AUn 6 - 1m = 4.95+3.08 = 8.03 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố : AU pause = AUy 6-1 sc = 10,12+10,62/2 = 15,43 % 5 Phuong an V NDII 4x50MW cosf=0,8 NDI 3x50M W cosf =0,8 S prs S prs
a Phân bố công suất
Sinh viên : Lương Đức Cường %
Trang 36S,_, = 19,5+j12,07 MVA: S,_, = 50+j30,95 MWA: S,_, = 25+j15,47 MWA: S,_, =49,5+j37,13 MWA S,_, =25,5+j15,79 MWA; S,_, = 30+4j18,5 MWA S„ ; = 26+j195MWA: S, , = 43+j32,25MWA: S,_5 = 28+j21 MWA
b Chọn điện áp định mức của mạng điện Tương tự như các phương án trên ta có:
Bảng 2.15 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện
Đường Công suất Chiều dài Điện áp tính | Điện áp định dây truyền tải, đường day L, toán UkVW_ | mức của mạng MVA km Uame KV I-1 19,5+j12,07 60 83,71 1-3 50+j30,95 55,57 127 3-4 25+j15,47 50 92,07 I—6 49,5+j37,13 41,23 125.3 6-1 25,5+j15,79 42,43 92,53 110 IL-2 30+j18.5 50 99,9 I—7 26+j19,5 72,8 95,95 I-8 43+j32.25 44.72 117,5 8-5 284j21 30 94,89
Vậy ta chọn điện áp định mức của mạng điện là 110kV
c.chọn tiết diện dây dẫn
Trang 38c Kiểm tra tổn thất điện áp
Bảng 2.17 Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng
Đường AU,,% AUsc% Đường AU,,% AUsc%
dây 1 mạch | ltổ máy | dây 1 mạch | Itổ máy II— 2 3,69 7,38 I-3 5,46 10,92 I-6 | 440 880 | 1012 | 3-4 4.83 - 6-1 3,08 6,16 10,62 I-8 4,15 8,30 Il-7 6,18 12,36 8-5 3,31 - I-1 3,54 7,08 0,7 Từ kết quả ở bảng trên ta thấy rằng tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án V là: Tổn thất điện áp lớn nhất khi bình thường : AU AU) ;_„„ = 5,46+4,83 = 10,29 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố : AU„zze= AUy ¿ ¡s;= 10,62+5,31=15,93 % maxbt —
Để thực hiện khi so sánh các phương án về kỹ thuật, các giá trị tổn thất điện áp cực đại của các phương án được tổng hợp ở bảng sau
Trang 39Đồ án tốt nghiệp
II So sánh kinh tế các phương án
Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp
Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán hàng năm, được xác định theo công thức:
Z= (ay + tua ).Kạ + AA.c Trong đó:
2 9 " 1 1
a,, — hé s6 hiéu qua cua v6n dau tu (@,.= — = ri 0,125); te
Trong dé T,, 14 thdi gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư, T,, = 8 năm
ayia - hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện ( a„„ = 0,04 );
K, - tong các vốn đầu tư về đường dây; AA - tổng tổn thất điện năng hàng năm;
c — giá I1kW.h điện năng tổn thất ( c = 550 d/kWh )
Đối với các đường dây trên không hai mạch đặt trên cùng một cột, tổng vốn đầu
tư để xây dựng các đường dây có thể xác định theo công thức sau:
K, =21,6.k,,L,
Trong đó:
kạ; — giá thành 1km đường dây một mạch, đ/km; L - chiều dài đường dây thứ ¡, km
Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công thức: AA = LAP imax-T
Trong dé: AP,„„ — tổn thất công suất trên đường dây thứ ¡ khi phụ tải cực đại; 1 - thời gian tổn thất công suất cực đại
Trang 40Trong đó:
P¿¿x, Q,„¿„ — công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại;
R, - điện trở tác dụng của đường dây thứ ï; Uự„ - điện áp định mức của mạng điện
Thời gian tổn thất công suất cực đại có thể tính theo công thức:
4=(0,124 + T„av.10' ) 8760
Trong đó T,„„„ là thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm 1 Phương án L
a Tính tổn thất công suất tác dụng trên các đường đáy
Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo số liệu ở bẩng 2.2 Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây II - 2 :
30°+18,577
MT
Tuong tu ta tinh tổn công suất tác dụng cho các đường dây còn lại .8,25=0,84 MW
Két qua tinh toan dugc téng hop 6 bang 2.20 dudi day b Tính vốn đầu tư xảy dung mang điện