Đồ án môn học & tốt nghiệp đại học điện lực môn học lưới điện chuẩn, chuyên ngành hệ thống điện Đồ án môn học lưới điện chuẩn Đại Học Điện Lực EPU
Đồ án lưới điện Mục lục M c l cụ ụ 2 S a lý c a h th ngơ đồ đị ủ ệ ố 3 3 Ch ng II:Cân b ng công su t trong h th ng i nươ ằ ấ ệ ố đ ệ 3 1.Cân b ng công su t tiêu dùngằ ấ 3 2.Cân b ng công su t ph n khángằ ấ ả 4 Ch ng II: l a ch n các ph ng án n i dây c a m ng i n v so sánh các ươ ự ọ ươ ố ủ ạ đ ệ à ph ng án v m t k thu tươ ề ặ ĩ ậ 5 A. D ki n các ph ng án cung c p i nự ế ươ ấ đ ệ 5 3.Tính t n th t iên ápổ ấ đ 11 2. Xác nh ti t di n dây d n.đị ế ệ ẫ 13 3.Tính t n th t iên ápổ ấ đ 14 II. Ph ng án 3:ươ 16 1.Ch n i n áp nh m c c a m ngọ đ ệ đị ứ ủ ạ 17 2. Xác nh ti t di n dây d n.đị ế ệ ẫ 17 3.Tính t n th t iên ápổ ấ đ 18 II. Ph ng án 4:ươ 20 3.Tính t n th t iên ápổ ấ đ 22 VI. T ng k t các ph ng ánổ ế ươ 27 CH NG III. SO S NH C C PH NG N CH N V M T KINH TƯƠ Á Á ƯƠ Á ĐĂ Ọ Ề Ặ Ế 28 2.Ph ng án 2ươ 30 5.Ph ng án 5ươ 31 6. T ng k t v l a ch n ph ng án t i uổ ế à ự ọ ươ ố ư 32 CH NG IV: CH N S L NG CÔNG SU T C A C C MBA V S C C ƯƠ Ọ Ố ƯỢ Ấ Ủ Á À ƠĐỒ Á TR M V S H TH NG I NẠ À ƠĐỒ Ệ Ố Đ Ệ 32 I.Ch n s l ng v công su t MBAọ ố ượ à ấ 32 II.S tr m v h th ng i nơ đồ ạ à ệ ố đ ệ 34 1.Tr m ngu n:ạ ồ 34 CH NG V. T NH TO N C C TR NG TH I V N H NH C A L I I NƯƠ Í Á Á Ạ Á Ậ À Ủ ƯỚ Đ Ệ 38 I.Ch ph t i c c iế độ ụ ả ự đạ 38 2. ng dây N-5-6Đườ 41 II.Ch ph t i c c ti uế độ ụ ả ự ể 47 IV. i u ch nh i n áp trong m ng i nĐ ề ỉ đ ệ ạ đ ệ 54 CH NG VII. C C CH TIÊU KINH T K THU T C A M NG I NƯƠ Á Ỉ Ế Ĩ Ậ Ủ Ạ Đ Ệ 57 I. Tính v n u t xây d ng m ng i nố đầ ư ự ạ đ ệ 57 Sơ đồ địa lý của hệ thống 5 3 , 8 5 k m 7 0 k m 5 6 , 5 7 k m 5 1 k m N Spt3=27+j13,068 Spt4=20+j9,68 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt1=32+j15,488 Spt5=30+j14,52 7 8 , 1 k m 40km 8 0 , 6 3 k m 28,28km 5 0 k m 5 1 k m 3 1 , 6 2 k m Chương II:Cân bằng công suất trong hệ thống điện 1.Cân bằng công suất tiêu dùng F P ∑ = ∑ YC P F P ∑ : Công suất tiêu dùng phát ra từ nguồn ∑ YC P : Công suất yêu cầu của hệ thống Có: ∑ YC P = kdt ∑ Pt P + ∑ ∆P + ∑ td P + ∑ dt P kdt=1:hệ số đồng thời ∑ Pt P :tổng công suất tiêu dùng ở chế độ phụ tải cực đại ∑ Pt P = P 1 + P 2 +P 3 + P 4 + P 5 + P 6 = 32 + 30 + 27 + 20 +30 +25 = 164 ∑ ∆P :tổng tổn thất điện năng trong mạng điện ∑ ∆P = 5% ∑ Pt P =5% .164=8.2 ∑ td P : tổng công suất tự dùng trong chế độ phụ tải cực đại ∑ dt P :tổng công suất dự trữ của mạng ∑ dt P = ∑ td P =0 => F P ∑ =164+8,2=172,2MW 2.Cân bằng công suất phản kháng ∑ F Q = ∑ YC Q ∑ F Q = tg ϕ F . ∑ F P =0,62.172,2=106,764MVAr (cos ϕ F = 0,85 → tg ϕ F = 0,62) ∑ YC Q = ∑ ∑ ∑ ∑ +−+ 5 1 BACLPT QQQQkdt + ∑ dt Q + ∑ dt Q ∑ ∆ L Q = ∑ ∆ C Q ∑ dt Q = ∑ dt Q = 0 kdt=1 ∑ 5 1 PTi Q =15,488+14,52+13,068+9,68+14,52+12,11=79,376MVAr ∑ ∆ BA Q =15% ∑ Qpti =15%.79,376=11,91MVAr ∑ YC Q =91,286MVAr ∑ F Q < ∑ YC Q :không phải bù Công suất Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6 P(MW) 32 30 27 20 30 25 Q(MVAr) 15,488 14,52 13,068 9,68 14,52 12,11 S(MVA) 35,55 33,33 30 22,22 33,33 27,77 Chương II: lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện và so sánh các phương án về mặt kĩ thuật A. Dự kiến các phương án cung cấp điện Phương án 1 5 3 , 8 5 k m 8 0 , 6 3 k m 7 0 k m 5 6 , 5 7 k m 5 1 k m N Spt3=27+j13,068 Spt4=20+j9,68 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt1=32+j15,488 Spt5=30+j14,52 7 8 , 1 k m Phương án 2 5 3 , 8 5 k m 8 0 , 6 3 k m 7 0 k m 5 6 , 5 7 k m 5 1 k m N Spt3=27+j13,068 Spt4=20+j9,68 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt1=32+j15,488 Spt5=30+j14,52 3 1 , 6 2 k m Phương án 3 5 3 , 8 5 k m 8 0 , 6 3 k m 7 0 k m 5 6 , 5 7 k m 5 1 k m N Spt3=27+j13,068 Spt4=20+j9,68 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt1=32+j15,488 Spt5=30+j14,52 7 8 , 1 k m 5 1 k m Phương án4 5 3 , 8 5 k m 7 0 k m 5 6 , 5 7 k m 5 1 k m N Spt3=27+j13,068 Spt4=20+j9,68 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt1=32+j15,488 Spt5=30+j14,52 7 8 , 1 k m 40km Phương án 5 5 3 , 8 5 k m 5 6 , 5 7 k m 5 1 k m N Spt3=27+j13,068 Spt4=20+j9,68 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt1=32+j15,488 Spt5=30+j14,52 7 8 , 1 k m 5 0 k m 2 8 , 2 8 k m B.Tính toán cụ thể cho từng phương án I. Phương án 1: 5 3 , 8 5 k m 8 0 , 6 3 k m 7 0 k m 5 6 , 5 7 k m 5 1 k m N Spt3=27+j13,068 Spt4=20+j9,68 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt1=32+j15,488 Spt5=30+j14,52 7 8 , 1 k m 1.Chọn điện áp định mức của mạng Việc lựa chọn điện áp cho mđ có thể ảnh hưởng rất lớn đ?n các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của mạng điện. Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ th́ gây tổn thất điện nguồn lớn. Do đó điện áp định mức phải được 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 được tính theo công thức kinh nghiệm sau: U=4,34 . PL 16+ (kV) Trong đó P: công suất chuyên trở của đường dây(MW) L: chiều dài của đường đây(km) Ta được bảng sau: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(KM) 51 56,57 70 80,63 53,85 78,1 P(MW) 32 30 27 20 30 25 U đm 102,98 100,53 97,24 86,87 100,28 95 Vì 70<Ui<160 nên chọn cấp Uđm=110kV 2. Xác định tiết diện dây dẫn a)Chọn tiết diện dây dẫn Có nhiều cách lựa chọn tiết diện dây dẫn như: - Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện kinh tế. - Chọn tiết diện dây dẫn theo phát nóng. - Chọn tiết diện dây dẫn theo tổn thất cho phép của điện áp Trong mạng điện khu vực này ta lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của ḍòng điện :j kt kt i i J I F = Ở đây ta có T=5000h nên ta chọn dây AC có jkt =1,1A/mm2 Trong đó: F i : tiết diện tính toán của đây theo mật độ kinh tế I imax : dòng điện lớn nhất chạy trên dây được tính theo công thức I imax = dm i Un S 3 Với S i : công suất biểu kiến trên các đoạn đường dây n : số mạch của đường dây U đm : điện áp định mức của mạng điện b)Kiểm tra -Tổn thất vâng quang:đối với đường dây 110kv chọn tiết diện dây F≥70mm2:thỏa mãn điều kiện không có tổn thất vầng quang -Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn,cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này -Theo điều kiện phát nóng: Ilvmax≤k1.k2.Icp Mạch đơn: Ilvmax= Ii (dòng điện chạy trên các đoạn đường dây) Mạch kép: Ilvmax=2Ii (khi có sự cố đứt 1 mạch đường dây) Icp :dòng điện cho phép chạy trên đoạn đường dây(tùy thuộc vào loại dây dẫn) K1:hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường làm việc K2:hệ số hiệu chỉnh theo số sợi cáp và điều kiện lắp đặt dây cáp Ở đây lấy k1=k2=1 Cụ thể với đoạn dây dẫn N-1: Ta có: I N-1 max = 110.32 488,1532 22 + . 10 3 = 92,6 A Tiết diện dây dẫn:F kt = 1,1 3,93 =84,82 mm 2 Chọn dây có tiết diện gần nhất:F kt =95mm2 tương ứng là của dây AC-95 Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: I cp =330A Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: Isc =2.93,3=186,6<330(thỏa mãn) Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn là thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng sau: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 S(MVA) 35,55 33,33 30 22,22 33,33 27,27 Ii(A) 93,3 87,47 78,73 116,6 87,47 72,88 Fkt(mm2) 84,82 79,52 71,57 106,02 79,52 66,27 Icp (A) 335 265 265 330 265 265 Dây AC-95 AC-70 AC-70 AC-95 AC-70 AC-70 Ilvmax(A) 186,6 174,94 157,46 116,62 174,94 145,76 Vậy các đoạn đường dây đã chọn điều thoả mãn điều kiện vầng quang và điều kiện phát nóng. [...]... Chi phí tính toán hàng năm: Z = (0,04 + 0,125) 154,090.109 + 7,558.3411.103.500 = 38,32.109 (đồng) 6 Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu Từ 5 phương án đạt các yêu cầu kĩ thuật cơ bản đă chọn để so sánh về mặt kinh tế ta có bảng so sánh các phương án như sau: Các chỉ tiêu Z(109đồng) ∆U max BT % ∆U max SC % Các I 40,04 7,166 10,86 II 36,75 7,228 12,258 phương III 39,90 7,166 21,003 án IV 39,00 9,938... tông, vốn đầu tư cho một km đường dây là: 1.Phương án 1 -Chi phí tính toán cho từng lộ đường dây lần lượt là KN1 = 1,6.308.106.51 = 25,133.109 (đồng) KN2 = 1,6.300.106.56,57 = 27,154.109 (đồng) KN3 = 1,6.300.106.70 = 33,6.109 (đồng) KN4 = 1,6.308.106.80,63 = 24,834.109 (đồng) KN5 = 1,6.300.106.53,85 = 25,848.109 (đồng) KN6 = 1,6.300.106.78,1 = 37,488.109 (đồng) Tổng vốn đầu tư cho đường dây của mạng Kđd... 9,407 16,301 =>Từ bảng ta thấy nên chọn phương án 2 do có hàm chi phí tính toán và tổn thất điện áp là nhỏ nhất CHƯƠNG IV: CHỌN SỐ LƯỢNG CÔNG SUẤT CỦA CÁC MBA VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN I.Chọn số lượng và công suất MBA -Với yêu cầu của điện áp là CCĐ cho họ loại 1 nên phải đảm bảo CCĐ liên tục Muốn vậy phải cần 2 MBA làm việc song song để cấp điện cho mỗi phụ tải(Các phụ tải 1,2,3,5,6) -Với... 8,988 4,494 Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là: ∆ UMAXbt% = 9,407 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là: ∆ UMAXSC% = 16,301% VI Tổng kết các phương án I II III IV V ∆ UMAXbt% 7,166 7,228 7,166 9,938 9,407 ∆ UMAXSC% 10,86 12,258 21,003 16,445 16,301 CHƯƠNG III SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐĂ CHỌN VỀ MẶT KINH TẾ Mục tiêu của các chế độ xác lập của HTĐ là giảm nhỏ nhất chi phí sản xuất điện năng khi... điện áp giáng, tổn thất điện áp trờn đường dây thứ i được tính như sau: ∆ Ui% = ∑ P R + ∑Q X i i U i 2 i 100 dm Trong đó: ∑ P : Tổng công suất truyền trên đương dây thứ i i ∑Q : Tổng cspk truyền trên đường dây thứ i Ri : Điện trở t/đ của đoạn dây thứ i Xi : Điện dẫn pk của đoạn dây i i Yêu cầu về tổn thất điện áp: Tổn thất điện áp lúc b́nh thường ∆ UMAXbt% . quang:đối với đường dây 110kv chọn tiết diện dây F≥70mm2:thỏa mãn điều kiện không có tổn thất vầng quang -Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang. quang:đối với đường dây 110kv chọn tiết diện dây F≥70mm2:thỏa mãn điều kiện không có tổn thất vầng quang -Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang. 11,847 N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 17,96 17,18 Với mạng điện của điện áp danh định mức là 110KV có thể bỏ qua thành phần ngang của điện áp giáng, tổn thất điện áp trờn đường dây thứ i được tính