ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN GỒM HTĐ VÀ 1 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CẤP CHO 9 PHỤ TẢI Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN LÂN TRÁNG

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN GỒM: 1. Nhà máy nhiệt điện có: Công suất đặt: P = 6x50 MW và Hệ số công suất: cos = 0,85. 2. Hệ thống điện có: Công suất đặt vô cùng lớn và Hệ số công suất: cos = 0,85. 3. Có 9 phụ tải, trong đó: 8 phụ tải loại I có yêu cầu về độ tin cậy và 1 phụ tải loại III.

đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện chương I phân tích nguồn phụ tải I số liệu nguồn cung cấp phụ tải 1.1 Sơ đồ địa lý 1.2 Những số liệu nguồn cung cấp 1.2.1 Nhà máy nhiệt điện - Công suất đặt: P = x50 MW - HƯ sè c«ng st: cosϕ = 0,85 - Điện áp định mức: Uđm = 10,5 kV 1.2.2 Hệ thống điện - Công suất: vô lớn - Hệ số công suất: cos = 0,8 - Điện áp định mức: Uđm = 110 kV 1.3 Những số liệu vỊ phơ t¶i B¶ng 1.1 Sè liƯu vỊ phơ t¶i Phơ t¶i Sè liƯu Pmax (MW) Pmin (MW) 38 19 44 22 40 20 38 19 44 22 32 16 36 18 32 16 32 16 sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới ®iƯn Phơ t¶i cosϕ 0,92 0,90 0,90 0,95 0,90 0,92 0,90 0,90 0,90 Qmax (MVAr) Qmin (MVAr) Smax (MVA) Smin (MVA) Loại hộ phụ tải Yêu cầu ĐC điện áp Điện ¸p thø cÊp (kV) 16,19 8,09 41,30 20,65 I KT 22 21,30 10,65 48,89 24,44 I T 22 19,36 9,68 44,44 22,22 I T 22 12,50 6,25 40,00 20,00 I KT 22 21,30 10,65 48,89 24,44 I T 22 13,63 6,82 34,78 17,39 I T 22 17,42 8,71 40,00 20,00 I KT 22 15,49 7,74 35,56 17,78 I T 22 15,49 7,74 35,56 17,78 III T 22 Sè liÖu ii phân tích nguồn phụ tải 2.1 Nguồn điện Trong đồ án thiết kế, nguồn cung cấp nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) hệ thống (HT) nằm cách 140 km - HƯ thèng cã c«ng st v« cïng lớn, hệ số công suất (cos) góp 110kV 0,8 Vì hệ thống có công suất vô lớn nên công suất phản kháng công suất dự trữ lấy từ hệ thống - NMNĐ gồm tổ máy có công suất định mức tổ máy 50 MW; Điện áp định mức Uđm = 10,5kV; hệ số cos = 0,85 NMNĐ sử dụng nguồn nhiên liệu than đá, dầu mỏ, khí đốt nên công suất tự dùng chiếm khoảng 10% tổng công suất phát Công suất phát kinh tế là: Pfkt = (80 ữ 90)%Pđm Trong tính toán ta lấy: Pfkt = 82%Pđm = 0,82.300 = 246 MW Ta dù kiÕn: +) Trong chế độ phụ tải cực đại: Cho tổ máy lµm viƯc: 82 Pkt = .50 = 246MW 100 +) Trong chế độ phụ tải cực tiểu: Cho tổ máy làm việc: 82 Pkt = .50 = 123MW 100 +) Khi sù cè mét m¸y ph¸t: sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện P F = 5.100%.50 = 250 MW 2.2 Phơ t¶i * Tỉng sè cã phụ tải, đó: - phụ tải loại I có yêu cầu độ tin cậy, chất lượng điện cao, để xảy điện gây thiệt hại lớn kinh tế, trị người, nên thiết kế phụ tải loại ta phải thiết kế cấp điện đường dây lộ - Phụ tải số phụ tải loại III - Phụ tải 1, 4, yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường - Phụ tải 2, 3, 5, 6, 8, yêu cầu điều chỉnh điện áp thường * Tổng công suất phụ tải yêu cầu chế độ cực đại: Ppt max = 336 MW lớn Pkt NMNĐ: Pkt = 255 MW nên mạng điện phải lấy thêm công suất từ hệ thống Trong chế độ phụ tải cực tiểu: Ppt = 50% Ppt max= 0,5.336 = 168 MW HÖ thèng nhà máy nhiệt điện nằm cách 140km Các phụ tải phân bố xung quanh nguồn cung cấp Vì thiết kế phân thành vïng phơ t¶i: * Vïng I gåm phơ t¶i phÝa hƯ thèng 7, 8, * Vïng II gồm phụ tải phía NMNĐ 1, 2, 3, 4, Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 4900h Từ số liệu phân tích nguồn phụ tải ta thấy phải có liên hệ chặt chẽ nhà maý hệ thống để chế độ vận hành tin cậy linh hoạt Vì khoảng cách nhà máy hệ thống khoảng cách từ nguồn đến phụ tải xa lớn nên ta sử dụng đường dây không để tải điện Ta sử dụng dây nhôm lõi thép truyền tải để đảm bảo khả dẫn điện, độ bền sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện chương Ii cân công suất- sơ xác định chế độ làm việc nhà máy Để đảm bảo cho mạng điện làm việc ổn định, đảm bảo cung cấp điện cho hộ phụ tải nguồn điện phải cung cấp đầy đủ công suất tác dụng công suất phản kháng cho phụ tải, tức thời điểm luôn tồn cân nguồn công suất phát nguồn công suất tiêu thụ cộng với công suất tiêu tán đường dây máy biến áp Mục đích phần ta tính toán xem nguồn điện có đáp ứng đủ công suất tác dụng công suất phản kháng không Từ sinh phương thức vận hành cụ thể cho nhà máy điện, nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải chất lượng điện i cân công suất tác dụng Cân công suất tác dụng việc cần thiết để giữ tần số bình thường Sự cân công suất tác dụng hệ thống điện biểu diễn theo phương trình cân sau: Pf +PHT = mPpt + Pmđ + Ptd + Pdtr (2.1) Trong đó: +Pf: Tổng công suất tác dụng phát nhà máy điện Pf = Pfkt = 82%(6 x 50) = 246 MW m hệ số đồng thời, (ở lấy m =1) +Ppt tổng công suất tác dụng cực đại hộ tiêu thụ m.Ppt = 1(38 + 44+ 40 + 38 +44 + 32 + 36+32+32) = 336 MW +Pmđ: Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp Trong tính toán sơ bộ, ta lÊy: Σ∆Pm® = 5% mΣPpt = 5%.336 =16,8 MW +Ptd: Tổng công suất tác dụng tự dùng nhà máy điện Ta lấy: Ptd = 10%.Pf = 10%.300 =30 MW +Pdtr: Tổng công suất tác dụng dự trữ toàn hệ thống Vì hệ thống có công suất vô lớn nên Pdtr lấy từ hệ thống, nghĩa không lấy Pdtr NMNĐ Vì vậy: Pdtr = sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện + PHT: Tổng công st t¸c dơng lÊy tõ hƯ thèng Tõ (2.1) ta cã: 246 +ΣPHT =1.336 + 16,8 + 30 + → ΣPHT = 136,8 MW VËy, chÕ ®é phơ tải cực đại nhà máy cần lượng công suất 136,8 MW từ hệ thống ii cân công suất phản kháng Phương trình cân CSPK viết nh­ sau: ΣQf+ΣQb + ΣQHT = mΣQpt + Σ∆QB+ Σ∆QL- QC+Qtd +Qdtr (2.2) Trong : + Qf tổng công suất phản kháng định mức nhà máy điện Qf = Pf tg f=246ì0,62 = 152,52 (MVAr) m hệ số đồng thời, (ở lấy m =1) + Qpt : Là tổng công suất phản kháng cực đại phụ tải Qpt=Qptmax = =16,19+21,30 +19,36+12,50+21,30+13,63+17,42+15,49+15,49=152,68 MVAr + Σ∆QB: Lµ tỉng tỉn thÊt CSPK MBA Cã thĨ lÊy: Σ∆QB = 15%ΣQpt = 15%.152,68 = 22,9 MVAr + QL: Là tổng tổn thất CSPK đường dây mạng điện + QC : Là tổng CSPK dung dẫn đường dây cao áp sinh Trong tÝnh s¬ bé ta lÊy : Σ∆QL = ΣQC V× vËy : Σ∆QL - ΣQC = + ΣQtd: Là tổng CSPK tự dùng NMĐ Qtd = Ptd tgϕtd = 30.0,882 = 26,46 MVAr + ΣQdtr: Lµ tỉng CSPK dự trữ toàn hệ thống, hệ thống có Qdtr = + QHT: tổng công suất phản kh¸ng lÊy tõ hƯ thèng ΣQHT = ΣPHT.tgϕHT = 136,8.0,75 = 102,6 MVAr Tõ (2.2) ta cã: 152,52 +ΣQb + 102,6 = 152,66+ 22,9 + 26,46 +0 ΣQb = - 53,1 MVAr < đặt thiết bị bù phụ tải sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện chương Iii lựa chọn điện áp tải điện i Nguyên tắc lựa chọn điện áp tải điện Một công việc quan trọng thiết kế mạng điện lựa chọn điện áp tải điện Điện áp tải điện có ảnh hưởng trực tiếp tới tiêu kinh tế, kỹ thuật mạng điện Điện áp tính theo công thức kinh nghiệm: U = 4,34 l + 16P (kV) Trong đó: l: khoảng cách truyền tải, (km) P: Công suất truyền tải, (MW) Từ kết tính toán điện áp tải điện cho tuyến đường dây ta lựa chọn điện áp tải điện thích hợp cho toàn mạng thiết kế ii chọn điện áp vận hành cho mạng điện thiết kế * Sơ đồ đường dây tính toán vận hành: Để đơn giản ta dùng sơ đồ hình tia sau để tính toán chọn điện áp cho toàn mạng: * Tính điện áp vận hành cho nhánh NĐ đến phụ tải 1: sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện U = 4,34 63,25 + 16.38 = 112 ,44 kV * TÝnh điện áp vận hành cho nhánh NĐ-6 HT-6: + Dòng công suất chạy lộ đường dây NĐ- 6, HT- 6: PNĐ-6 = Pfkt- Ptd- Pmđ - ∑Pptn® (MW) Trong ®ã: ∑Pptn® = 38+ 44+ 40+ 38+44 = 204 MW ∑Ptd= 30 MW ∑∆Pm® = 5% × 336 = 16,8 MW ∑Pfkt = 255 MW VËy dòng công suất lộ NĐ- là: PNĐ-6= 255- 30- 16,8- 204 = 4,2 MW QN§-6 = PN§-6.tgϕ6 = 4,2.0,43 = 1,81 MVAr S ND − = PND − + jQ ND − = 4, + j1,81 MVA Mặt khác công suất yêu cầu phụ tải là: S6 = 32 + j13,63 MVA Nên ta phải lấy thêm lượng công st tõ hƯ thèng lµ: S HT − = 32 + j13,63 - 4,2 - j1,81 = 27,8 + j 11,82 MVA Vậy dòng công suất lé HT- lµ: S HT −6 = 27,8 + j 11,82 MVA Tính toán tương tự cho nhánh lại ta có kết tính toán bảng sau: Bảng 3.1 Điện áp vận hành nhánh Lộ đường dây NĐ PT1 NĐ PT2 NĐ – PT3 N§ – PT4 N§ – PT5 N§ – PT6 HT – PT6 HT – PT7 HT – PT8 HT – PT9 l (km) 63,25 80,62 67,08 50,99 80,62 80,62 60,83 72,11 56,57 80,62 P (MW) 38 44 40 38 44 4,2 27,8 36 32 32 U (kV) 112,44 121,57 115,40 111,41 121,57 52,77 97,59 110,49 103,49 105,65 Tõ kết ta chọn điện áp tải điện cho mạng điện thiết kế 110 kV sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện chương Iv phương án nối dây mạng điệnchọn phương án tối ưu i dự kiến phương án nối dây mạng điện Nguyên tắc đưa phương án nối dây hợp lý phải thỏa mÃn điều kiện kinh tế kỹ thuật, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện năng, đơn giản linh hoạt vận hành, có hệ số an toàn cao Số liệu nhánh dùng cho tính toán số liệu chế độ phụ tải cực đại dựa chế độ làm việc sơ nhà máy điện Đối với hộ tiêu thụ loại I ta dùng đường dây kép hay mạch vòng, hộ tiêu thụ loại III ta dùng đường dây đơn để cung cấp điện Nhận xét: Căn vào chế độ làm việc nhà máy điện hệ thống, phân bố phụ tải phân loại phụ tải ta có nhận xét sau: Các phụ tải 7, ,9 nhận điện từ hệ thống, phụ tải 1, 2, 3, 4, 5, nhận điện từ nhà máy nhiệt điện phần từ hệ thống qua đường liên lạc Để liên lạc nhà máy hệ thống hợp lý ta sử dụng đường dây kép qua phụ tải Phụ tải phụ tải loại III nên cách nối dây tối ưu dùng đường dây đơn cung cấp điện cho phụ tải trực tiếp từ HT Phụ tải 7, phụ tải loại I khoảng cách ngắn Vì sơ đồ nối dây tối ưu đường dây kép trực tiếp từ HT Căn vào sơ đồ địa lý phân bố phụ tải nhà máy điện, từ nhận xét ta đưa phương án nối dây sau: sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện 1.1 Phương án 1.2 Phương án sinh viên giần thị tú - htđ2 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện 1.3 Phương án 1.4 Phương án sinh viên giần thị tú - htđ2 10 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện U4max = 109,62 kV U’4min = 109,64 kV U’4sc = 109,07 kV a) ChÕ độ phụ tải cực đại: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phụ tải lớn nhất: U dcmax4 = U' 4max U kt 24,2 = 109,62 = 114,84 kV U ycmax 23,1 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = có Uđctc = 115 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực đại lµ: U t4max = U'4max dU 4max % = U kt 24,2 = 109,62 = 23,07 kV U dctc4 115 U t4max − U dm 23,07 − 22 100 = 100 = 4,86% U dm 22 VËy ta chän §PATC lµ: Upatc4= 115 kV, øng víi n = b) Chế độ phụ tải cực tiểu: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phụ tải nhỏ nhÊt: U dcmin4 = U '4min U kt 24,2 = 109,64 = 120,6 kV U ycmin 22 Ta chän đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +32 có Uđctc = 121,141 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cùc tiĨu lµ: U kt 24,2 U t4min = U '4min = 109,64 = 21,9 kV U dcmin4 121,141 dU 4min % = U t4min − U dm 21,9 − 22 = 100 = −0,45% U dm 22 VËy ta chọn ĐPATC là: Upatc4= 119,094 kV, ứng với n = +3 c) Chế độ cố: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp cố: U 24,2 U dcsc4 = U '4sc kt = 109,07 = 114,26 ÷ 119,98 kV U ycsc 22 ÷ 23,1 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) có Uđctc = 115 ữ 119,094 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ cè lµ: U t4sc = U '4sc U kt 24,2 = 109,07 = 22,16 ÷ 22,95 kV U dcsc4 115 ữ 119,094 sinh viên giần thị tú - htđ2 116 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện dU 4sc % = U t4sc − U dm (22,16 ÷ 22,95) − 22 100 = 100 = 0,72% ÷ 4,32% U dm 22 Loại trường hợp Upatc4= 119,094 kV.Trường hợp Upatc4= 115 kV đạt yêu cầu Vậy ta chọn ĐPATC lµ: Upatc4= 115 kV, øng víi n = 2.1.5 Trạm biến áp 5: Dùng máy biến áp điều chỉnh thường Điện áp trạm phụ tải cực đại, cực tiểu cố quy phía điện ¸p cao lµ: U’5max = 105,78 kV U’5min = 108,41 kV U5sc = 104,57 kV a) Chế độ phụ tải cực đại: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao ¸p phơ t¶i lín nhÊt: U dcmax5 = U'5max U kt 24,2 = 105,78 = 113,52 kV U ycmax 22,55 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = -1 có Uđctc = 112,125 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực đại là: U t5max = U'5max dU 5max % = U kt 24,2 = 105,78 = 22,83 kV U dctc5 112,125 U t5max − U dm 22,83 − 22 100 = 100 = 3,77% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc5= 112,125 kV, øng víi n = -1 b) ChÕ ®é phơ tải cực tiểu: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phụ tải nhỏ nhất: ' U dcmin5 = U 5min U kt 24,2 = 108,41 = 110,93 kV U ycmin 23,65 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = -1 có Uđctc = 112,125 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực tiểu là: U kt 24,2 ' U t5min = U 5min = 108,41 = 23,4 kV U dcmin5 112,125 dU 5min % = U t5min − U dm 23,4 − 22 = 100 = 6,36% U dm 22 VËy ta chän §PATC lµ: Upatc5= 112,125 kV, øng víi n = -1 c) Chế độ cố: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp cố: sinh viên giần thị tú - htđ2 117 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện ' U dcsc5 = U 5sc U kt 24,2 = 104,57 = 117,98 kV U ycsc 21,45 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +1 có Uđctc = 117,875 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế ®é sù cè lµ: ' U t5sc = U 5sc dU 5sc % = U kt 24,2 = 104,57 = 21,47 kV U dcsc5 117,875 U t5sc − U dm 21,47 − 22 100 = 100 = − 2,4% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc5= 117,875 kV, ứng với n = +1 2.1.6 Trạm biến áp 6: Dùng máy biến áp điều chỉnh thường Điện áp trạm phụ tải cực đại, cực tiểu cố quy phía điện áp cao là: U’6max = 112,82 kV U’6min = 110,47 kV U’6sc = 112,71 kV a) Chế độ phụ tải cực đại: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phụ t¶i lín nhÊt: U dcmax6 = U'6max U kt 24,2 = 112,82 = 121,08 kV U ycmax 22,55 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +2 có Uđctc = 120,75 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực đại là: U t6max = U'6max dU 6max % = U kt 24,2 = 112,82 = 22,61 kV U dctc6 120,75 U t6max − U dm 22,61 − 22 100 = 100 = 2,77% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc6= 120,75 kV, ứng với n = +2 b) Chế độ phụ tải cực tiểu: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phơ t¶i nhá nhÊt: U dcmin6 = U '6min U kt 24,2 = 110,47 = 113,04 kV U ycmin 23,65 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = có Uđctc = 115 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực tiểu là: U kt 24,2 U t6min = U '6min = 110,47 = 23,25 kV U dcmin6 115 sinh viên giần thị tú - htđ2 118 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện dU 6min % = U t6min − U dm 23,25 − 22 = 100 = 5,68% U dm 22 VËy ta chọn ĐPATC là: Upatc6= 115 kV, ứng với n = c) Chế độ cố: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp cố: U 24,2 U dcsc6 = U '6sc kt = 112,71 = 127,16 kV U ycsc 21,45 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +2 có Uđctc = 120,75 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ cố là: U t6sc = U '6sc dU 6sc % = U kt 24,2 = 112,71 = 22,59 kV U dcsc6 120,75 U t6sc − U dm 22,59 − 22 100 = 100 = 2,68% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc6= 120,75 kV, øng víi n = +2 2.1.7 Tr¹m biến áp 7: Dùng máy biến áp điều chỉnh tải Điện áp trạm phụ tải cực đại, cực tiểu cố quy phía điện ¸p cao lµ: U’7max = 111,3 kV U’7min = 108,55 kV U7sc = 110,84 kV a) Chế độ phụ tải cực đại: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao ¸p phơ t¶i lín nhÊt: U dcmax4 = U' 4max U kt 24,2 = 111,3 = 116,6 kV U ycmax 23,1 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +1 có Uđctc = 117,047 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực đại là: U t4max = U'4max dU 7max % = U kt 24,2 = 111,3 = 23,01 kV U dctc1 117,047 U t7max − U dm 23,01 − 22 100 = 100 = 4,59% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc7= 117,047 kV, øng víi n = +1 b) ChÕ ®é phụ tải cực tiểu: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phụ tải nhỏ nhất: sinh viên giần thị tú - htđ2 119 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện U dcmin7 = U '7min U kt 24,2 = 108,55 = 119,05 kV U ycmin 22 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +2 có Uđctc = 119,094 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực tiểu là: U kt 24,2 U t7min = U '7min = 108,55 = 22,06 kV U dcmin7 119,094 dU 7min % = U t7min − U dm 22,06 − 22 = 100 = 0,27% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc7= 119,094 kV, øng víi n = +2 c) ChÕ ®é sù cè: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp sù cè: U 24,2 U dcsc7 = U '7sc kt = 110,84 = 116,12 ÷ 121,92 kV U ycsc 22 ữ 23,1 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) có Uđctc = 117,047 ữ 121,141 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ cố là: U t7sc = U '7sc dU 7sc % = U kt 24,2 = 110,84 = 22,14 ÷ 22,92 kV U dcsc7 117,047 ÷ 121,141 U t7sc − U dm (22,14 ÷ 22,92) − 22 100 = 100 = 0,64% ÷ 4,18% U dm 22 Loại trường hợp Upatc7= 121,141 kV.Trường hợp Upatc7= 117,047 kV đạt yêu cầu Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc7= 117,047 kV, ứng với n = +1 2.1.8 Trạm biến áp 8: Dùng máy biến áp điều chỉnh thường Điện áp trạm phụ tải cực đại, cực tiểu cố quy phía điện áp cao là: U’8max = 113,06 kV U’8min = 109,54 kV U’8sc = 112,74 kV a) Chế độ phụ tải cực đại: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phụ t¶i lín nhÊt: U dcmax8 = U'8max U kt 24,2 = 113,06 = 121,33 kV U ycmax 22,55 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +2 có Uđctc = 120,75 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực đại là: sinh viên giần thị tú - htđ2 120 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện U t8max = U'8max dU 8max % = U kt 24,2 = 113,06 = 22,66 kV U dctc8 120,75 U t8max − U dm 22,66 − 22 100 = 100 = 3% U dm 22 VËy ta chän §PATC lµ: Upatc8= 120,75 kV, øng víi n = +2 b) Chế độ phụ tải cực tiểu: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phụ tải nhỏ nhất: ' U dcmin8 = U 8min U kt 24,2 = 109,54 = 112,09 kV U ycmin 23,65 Ta chän đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = -1 có Uđctc = 112,125 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cùc tiĨu lµ: U kt 24,2 ' U t8min = U 8min = 109,54 = 23,64 kV U dcmin8 112,125 dU 8min % = U t8min − U dm 23,64 − 22 = 100 = 7,45% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc8= 112,125 kV, ứng với n = -1 c) Chế độ cố: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp cố: U 24,2 ' U dcsc8 = U 8sc kt = 112,74 = 127,19 kV U ycsc 21,45 Ta chän đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +2 có Uđctc = 120,75 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ cố lµ: ' U t8sc = U 8sc dU 8sc % = U kt 24,2 = 112,74 = 22,59 kV U dcsc8 120,75 U t8sc − U dm 22,59 − 22 100 = 100 = 2,68% U dm 22 VËy ta chọn ĐPATC là: Upatc8= 120,75 kV, ứng với n = +2 2.1.9 Trạm biến áp 9: Dùng máy biến áp điều chỉnh thường Điện áp trạm phụ tải cực đại, cực tiểu cố quy phía điện áp cao là: U9max = 107,67 kV U’9min = 109,17 kV U’9sc = 107,67 kV a) ChÕ độ phụ tải cực đại: sinh viên giần thị tú - htđ2 121 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp phơ t¶i lín nhÊt: U dcmax9 = U'9max U kt 24,2 = 107,67 = 118,44 kV U ycmax 22,55 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = có Uđctc = 115 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực đại là: U t9max = U'9max dU 9max % = U kt 24,2 = 107,67 = 22,66 kV U dctc9 115 U t9max − U dm 22,66 − 22 100 = 100 = 3% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc9= 117,875 kV, ứng với n = +1 b) Chế độ phụ tải cực tiểu: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao ¸p phơ t¶i nhá nhÊt: ' U dcmin9 = U 9min U kt 24,2 = 109,17 = 111,71 kV U ycmin 23,65 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = -1 có Uđctc = 112,125 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ phụ tải cực tiểu là: U kt 24,2 ' U t9min = U 9min = 109,17 = 23,56 kV U dcmin9 112,125 dU 9min % = U t9min − U dm 23,56 − 22 = 100 = 7,09% U dm 22 VËy ta chän §PATC lµ: Upatc9= 112,125 kV, øng víi n = -1 c) Chế độ cố: - Đầu điều chỉnh cuộn dây cao áp cố: U 24,2 ' U dcsc9 = U 9sc kt = 107,67 = 121,47 kV U ycsc 21,45 Ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn (ĐPATC) n = +2 có Uđctc = 120,75 kV - Điện áp thực góp hạ áp trạm chế độ cố là: ' U t9sc = U 9sc dU 9sc % = U kt 24,2 = 107,67 = 21,58 kV U dcsc9 120,75 U t9sc − U dm 21,58 − 22 100 = 100 = 1,91% U dm 22 Vậy ta chọn ĐPATC là: Upatc9= 120,75 kV, øng víi n = +2 B¶ng 8.4 Kết chọn đầu phân áp cho trạm biến áp điều áp tải Trạm sinh viên giần thị tú - htđ2 Đầu phân áp tiêu chuẩn (kV) 122 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện Max 112,95 Min 119,094 Sù cè 112,95 115 121,141 115 117,047 119,094 117,047 Bảng 8.5 Kết chọn đầu phân áp cho trạm biến áp thường Đầu phân áp tiêu chuÈn (kV) Tr¹m Max Min Sù cè 112,125 112,125 112,125 112,125 117,875 117,875 112,125 112,125 117,875 120,75 120,75 115 112,125 120,75 120,75 115 112,125 120,75 2.2 Máy biến áp tăng áp: Nhà máy nhiệt điện dùng máy biến áp có công suất Sđm = 63 MVA Tỉng trë m¸y biÕn ¸p: Z B = 0,87 + j 22 Ω Cho m¸y ph¸t vận hành với điện áp đầu cực UF = (1 5%).Uđm * Chế độ phụ tải cực đại: Nhà máy nhiệt điện vận hành máy với công suất góp cao áp trạm là: S ND = 214,96 + j106,22 MVA - Tỉng trë cđa c¸c m¸y biÕn ¸p: Z Bmax Z B 0,87 + j22 = = = 0,145 + j3,67 Ω 6 - Tổn thất điện áp trạm: (P R + Q ND X B ) (214,96.0,145 + 106,22.3,67) ΔU BND = ND B = = 3,48 kV U cs 121 - Điện áp đầu phân áp: UF = U Fdm U cs U U 10,5.121 → U pamax = Fdm cs + ΔU BND = + 3,48 = 118,72 kV U pamax − ΔU BND UF 1,05.10,5 * Chế độ phụ tải cực tiểu: Nhà máy nhiệt điện vận hành máy với công suất góp cao áp trạm là: sinh viên giần thị tú - htđ2 123 đồ án tốt nghiệp mạng lưới ®iÖn S ND = 107,48 + j53,11 MVA - Tỉng trë cđa c¸c m¸y biÕn ¸p: Z Bmin Z B 0,87 + j22 = = = 0,29 + j7,33 3 - Tổn thất điện áp tr¹m: (P R + Q ND X B ) (107,48.0,29 + 53,11.7,33) ΔU BND = ND B = = 3,64 kV U cs 115,5 - Điện áp đầu phân ¸p: UF = U Fdm U cs U U 10,5.115,5 → U pamin = Fdm cs + ΔU BND = + 3,64 = 125,22 kV U pamin − ΔU BND UF 0,95.10,5 - Điện áp phân áp trung bình là: U patb = U pamax + U pamin = 118,72 + 125,22 = 121,97 kV Víi m¸y biÕn áp tăng áp có Upatc = 121 2.2,5% Vậy ta chọn đầu phân áp tiêu chuẩn gần (n = lµ Upatc = 121 kV) - KiĨm tra lại: * Khi phụ tải cực đại: U Fmax = U Fdm U cs 10,5.121 = = 10,81 kV U patc − ΔU BND 121 − 3,48 - §é lƯch ®iƯn ¸p: U − U dm 10,81 − 10,5 dU max % = Fmax 100 = 100 = 2,95% U dm 10,5 * Khi phơ t¶i cùc tiĨu: U Fmin = U Fdm U cs 10,5.115,5 = = 10,33 kV U patc − ΔU BND 121 − 3,64 - §é lệch điện áp: U U dm 10,33 10,5 dU % = Fmin 100 = 100 = −1,62% U dm 10,5 Vậy độ lệch điện áp nằm giới hạn điều chỉnh máy phát điện, đầu phân áp đà chọn thỏa mÃn yêu cầu điều chỉnh điện áp sinh viên giần thị tú - htđ2 124 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện chương ix tính toán tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện i tính Tổn thất công suất tác dụng: 1.1 Tổn thất đường dây: Pd = PdNĐ-1 +PdNĐ-2 +∆PdN§-3 +∆PdN§-4 +∆PdN§-5 + +∆PdN§-6 +∆PdHT-6 +∆PdHT-7 +∆PdHT-8 +∆PdHT-9 = 1,53 +2,21 + 1,88 +1,15 + 2,21 +0,012 + 1,25 +1,62 +1 +1,5 = 14,36 MW 1.2 Tæn thÊt c¸c m¸y biÕn ¸p: Σ∆PB = ∆PB1 +∆PB2 +∆PB3 +∆PB4 +PB5 +PB6 +PB7 +PB8 +PB9 sinh viên giần thị tú - htđ2 125 đồ án tốt nghiệp mạng lưới ®iÖn = 0,18 + 0,19 + 0,19 + 0,17 + 0,19 +0,16 + 0,17 + 0,16 +0,14 = 1,55 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng: P = Pd + Σ∆PB = 14,36 + 1,55 = 15,91 MW * Tổn thất công suất tác dụng tính theo phần trăm lµ: ∑ ∆P% = ∑ ∆P 100 = 15,91.100 = 4,74% 336 P pt ii tính tổn thất điện mạng điện 2.1 Tổn thất điện ®­êng d©y: Σ∆A®d = Σ∆Pd.τ = 14,36.3411 = 48981,96 MWh 2.2 Tổn thất điện máy biến áp: 2.2.1 Trạm biến áp 1: A B1 = n.P0 Tmax ∆P  S + n  1max n  Sdm    τ   0,175  41,31  = 2.0,042.4900 +   3411 = 729,93 MWh 40 2.2.2 Trạm biến áp 2: ∆A B2 = n.∆P0 Tmax ∆P  S + n  2max n  Sdm    τ   0,26  48,88  = 2.0,059.4900 +   3411 = 845,14 MWh  63  2.2.3 Trạm biến áp 3: A B3 = n.P0 Tmax ∆P  S + n  3max n  Sdm    τ   0,175  44,44  = 2.0,042.4900 +   3411 = 779,99 MWh 40 2.2.4 Trạm biến áp 4: ∆A B4 = n.∆P0 Tmax ∆P  S + n  4max n  Sdm    τ   0,175  40  = 2.0,042.4900 +   3411 = 710,06 MWh  40  sinh viên giần thị tú - htđ2 126 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện 2.2.5 Trạm biến áp 5: ∆A B5 = n.∆P0 Tmax ∆P  S + n  5max n  Sdm    τ   0,26  48,88  = 2.0,059.4900 +   3411 = 845,14 MWh  63 2.2.6 Trạm biến áp 6: Pn + n ∆ A b6 = n ∆ P0 T max S  6max  S  dm   τ   ,145  34 , 78  = , 035 4900 +   3411 = 635 ,13 MWh  32 2.2.7 Trạm biến áp 7: A B7 = n.P0 Tmax ∆P  S + n  7max n  Sdm    τ   0,175  40  = 2.0,042.4900 +   3411 = 710,06 MWh 40 2.2.8 Trạm biến áp 8: ∆A B8 = n.∆P0 Tmax ∆P  S + n  8max n  Sdm    τ   0,145  35,56  = 2.0,035.4900 +   3411 = 648,38 MWh  32 2.2.9 Trạm biến áp 9: A B9 = n.P0 Tmax ∆P  S + n  9max n  Sdm    τ   0,26  35,56  = 1.0,059.4900 +   3411 = 571,65 MWh  63  Ta cã b¶ng tỉng kết tổn thất điện máy biến áp trạm biến áp: Bảng 9.1 Tổn thất điện máy biến áp trạm biến ¸p: TBA ∆AB i (MWh) 729,93 845,14 779,99 710,06 845,14 635,13 710,06 648,38 571,65 AB (MWh) sinh viên giần thị tú - htđ2 6475,48 127 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện Tổng tổn thất điện toàn mạng: Σ∆A = Σ∆Add + Σ∆AB = 48981,96+ 6475,48 = 55457,44 MWh Tổng điện tiêu thụ phụ tải: Apt = ΣPpt.Tmax = 336.4900 = 1646400 MWh Tỉn thÊt ®iƯn phụ tải tính theo phần trăm: A% = ∑ ∆A 100 = 55457,44 100 = 3,37% 1646400 A pt iii tính vốn đầu tư cho mạng điện: Vốn đầu tư cho mạng điện bao gồm vốn đầu tư cho đường dây vốn đầu tư cho trạm biến áp: K = Kđd + Ktba 3.1 Vốn đầu tư cho đường dây: Kđd = 252964,32.106 đồng 3.2 Vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp: Với trạm có máy biến áp giá thành 1,8 lần trạm có máy Máy biến áp điều áp tải giá 1,3 lần máy điều chỉnh thường - Trạm dùng MBA điều áp tải công suất 40 MVA làm việc song song: Kt1 = 1,3.1,8.25000.106 = 58500.106 đ - Trạm dùng MBA thường công suất 63 MVA làm việc song song: Kt2 = 1,8.35000 ì 106 = 63000.106 đ - Trạm dùng MBA thường công suất 40 MVA làm việc song song: Kt3 = 1,8.25000.106 = 45000.106 đ - Trạm dùng MBA điều áp tải công suất 40 MVA lµm viƯc song song: Kt4 = 1,3.1,8.25000.106 = 58500.106 đ - Trạm dùng MBA thường công st 63 MVA lµm viƯc song song: Kt5 = 1,8.35000.106 = 63000.106 đ - Trạm dùng MBA thường công suất 32 MVA làm việc song song: Kt6 = 1,8.22000.106 = 39600.106 đ - Trạm dùng MBA điều áp tải công suất 40 MVA làm việc song song: Kt7 = 1,3.1,8.25000.106 = 58500.106 đ - Trạm dùng MBA thường công suất 32 MVA làm viƯc song song: Kt8 = 1,8.22000.106 = 39600.106 ® - Trạm dùng MBA thường công suất 63 MVA: Kt9 = 35000.106 đ - Trạm biến áp tăng áp nhà máy nhiệt điện: Dùng MBA tăng áp công suất 63 MVA: sinh viên giần thị tú - htđ2 128 đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện KtNĐ = 6.35000.106 =210000.106 đ Bảng 9.2 Vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Trạm biến áp NMN§ Kti (106 ®) 58500 63000 45000 58500 63000 39600 58500 39600 35000 210000 Ktba (106 đ) 670700 Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện: K = Kđd + Ktba = 252964,32.106 + 670700.106 = 923664,32.106 đ iV tính toán giá thành tải điện: Giá thành tải điện tính theo công thøc sau: β= Y ®/kWh ∑ A pt Trong ®ã: Y: Phí tổn vận hành hàng năm mạng điện Y = avh(D).Kđd + avh(T).Ktba + A.C avh(D): hệ số vận hành đường dây, avh(D) = 0,04 avh(T): hệ số vận hành trạm, avh(T) = 0,1 Kđd, Ktba: vốn đầu tư xây dựng đường dây trạm biến áp (đ) A: Tổng tổn thất điện toàn mạng (MWh) C: giá thành 1kWh điện tỉn thÊt, C = 500 ®/kWh Y = 0,04.252964,32.106 + 0,1.670700.106 + 55457,44.500.103 = 104917.106 đ : giá thành tải điện tính cho kWh (đ/kWh) = Y 104917.10 = = 63,7 ®/kWh A pt 1646400.10 ∑ Giá thành xây dựng mạng điện cho MW công suất phụ tải cực đại: sinh viên giần thị tú - htđ2 129 đồ án tốt nghiệp mạng lưới ®iÖn K d + K T 252964,32.106 + 670700.106 K= = = 2,749.109 đ/MW 336 Ppt Bảng 9.3 Bảng tỉng kÕt chØ tiªu kinh tÕ - kü tht cđa mạng điện STT Các tiêu Giá trị Đơn vị ∆U maxbt % 7,85 % ∆U maxsc % 13,92 % 10 11 12 13 14 15 Tổng chiều dài đường dây 632,48 Tổng dung lượng MBA 763 Vốn đầu tư đường dây 252964,32.106 Vốn đầu tư TBA 670700.106 Tổng công suất phụ tải max 336 Điện tải hàng năm 1646400 Tổn thất công suất tác dụng 15,91 Tổn thất công suất tác dụng tính theo % 4,74 Tổn thất điện 55457,44 Tổn thất điện tính theo % 3,37 Phí tổn vận hành hàng năm 104917.106 Giá thành tải điện 63,7 Giá thành xây dựng mạng điện cho 2,749.109 1MW công suất phụ tải max sinh viên giần thị tú - htđ2 km MVA đồng đồng MW MWh MW % MWh % ® ®/kWh ®/MW 130 ... (MW) 5, 09 6 ,96 5 ,96 3,77 6 ,96 0, 91 4,52 5,77 10 , 19 13 ,92 11 ,92 7,54 13 ,92 1, 82 9, 04 11 ,54 11 , 59 17 ,75 1, 47 2 ,15 1, 81 1 ,11 2 ,15 0,03 1, 06 1, 57 2,48 1, 10 c) Tổng kết phương án 5: -Tổn thất điện áp... 17 ,74 13 ,38 15 ,47 11 ,77 20,80 ∆Ubt (%) ∆Usc (%) ∆P (MW) 5, 09 6 ,96 5 ,96 10 , 19 13 ,92 11 ,92 9, 67 14 , 69 0, 91 4,52 5,77 1, 82 9, 04 11 ,54 11 , 59 17 ,75 1, 47 2 ,15 1, 81 2 ,15 1, 44 0,03 1, 06 1, 57 2,48 1, 10 c)... 3, 31 7,27 18 ,54 13 ,99 11 ,90 9, 33 13 , 71 13,57 17 ,05 14 , 39 9 ,94 11 , 39 17 ,74 13 ,38 15 ,47 12 ,13 32 ,97 335,23 433,74 355,52 2 91 , 66 2 89, 71 416 ,00 313 ,88 382 ,18 299 ,82 228 ,96 b) Xác định tổn thất điện