luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế mạng phân phối

HUTECH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Trường Đại Học Kỹ Thuật Công nghệ TP.Hồ Chí Minh Khoa Điện - Điện Tử LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề Tài : THIẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI GVHD : TRẦN ANH DŨNG SVTH : VÕ HỒNG SƠN MSSV : 99DC101 LỚP : 01DC2 TP.HỒ CHÍ MINH ,01/2006 HUTECH THIẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI 1- Số liệu ban đầu : - Điện áp định mức :__________kv - Sơ đồ vị trí phụ tải : ( đính kèm ) - Hệ số công suất :__________ - Đồ thị phụ tải : ( đính kèm ) - Hệ số phụ tải :_____, hệ số tổn thất :_____ - Hệ số phân tán :_____ hay hệ số đồng thời :_____ - Phụ tài min =_____ % phụ tải max . - tổng trở tương đương của hệ thống :__________ đvtđ trên cơ bản 100 MVA . __________ __________ 2- Các yêu cầu thiết kế : - Chọn dây theo yêu cầu tổn thất điện áp cho phép……. - Tính tổn thất điện áp thực tế . - Tính tổn thất công suất . - Tính tổn thất điện năng . - Các chi phí hàng năm . - Sơ đồ nguyên lý ( bản vẽ ) . 3- Các yêu cầu khác :  Tính toán phối hợp bảo vệ : Thành lập sơ đồ thay thế thứ tự thuận ,nghịch và không của đường dây - Tổng trở thứ tự của trạm phân phối nhìn về hệ thống - Tính toán ngắn mạch - Phới hợp bảo vệ : Rơle , FCO , Recloser – sectionaliser , máy cắt , bộ tụ điện - Các bản vẽ - Bảo vệ chống sét cho đường dây , máy biến áp , Recloser . HUTECH  Tính toán cơ khí đường dây : Các chế độ tính toán : STT Chế độ tính toán Áp lực gió ( kg/m 2 Nhiệt độ ) ( 0 C ) I Nhiệt độ không khí thấp nhất II Tải trọng ngoài lớn nhất III Nhiệt độ trung bình hàng năm IV Quá điện áp khí quyển V Nhiệt độ không khí cao nhất - Khoảng vượt đặc biệt ______mét , chênh lệch cao trụ :______ mét . - Khoảng vượt trung gian thay đổi từ _____mét đến______ mét . - Ứng suất cho phép của dây nhôm lõi thép : σ tb σ = ___% gh σ , lạnh , bão σ = _____% gh - Yêu cầu thực hiện : Đặc tính cơ lý của dây dẫn - Hệ số gia trọng , tỷ tải , tải trọng tổng hợp – Phương trình trạng thái - Biểu đồ ứng suất - độ võng ( hay sức căng ) theo khoảng vượt - Chọn trụ - Lực tác dụng vào trụ - Tính toán trụ góc , trụ đầu , trụ cuối – Tính toán dây neo và móng neo – Tính toán khoảng vượt đặc biệt - NốI đất trẻ . Các bản vẽ . .  Bù công suất kháng : Phân bố công suất kháng cần bù trên từng đoạn của phát tuyến theo điều kiện giảm tổn thất điện năng ( kỹ thuật ) và theo điều kiện giảm tổn thất điện năng có xét chi phí tụ bù ( kinh tế ) – Tính toán điện áp lúc phụ tài cực đại và cực tiểu – Bù ứng động . Bổ sung vào sơ đồ nguyên lý sau khi tính bù - Bảo vệ bộ tụ điện .  Tính toán điện áp bằng máy điều chỉnh điện áp đường dây : Nguyên lý bộ điều chình loại chuuển nấc – Sơ đồ nguyên lý – Cách lắp đặt , vị trí đặt – Chỉnh định bộ LDC - Chọn máy biến áp - Số nấc tăng và giảm theo yêu cầu - Vẽ trắc đồ điện áp lúc phụ cực đại và cực tiểu . HUTECH  Tính toán độ tin cậy : - Đường dây phân phối . - Đường dây truyền tải hình tia. - Các tổ máy của nhà máy . - Yêu cầu : Xác định suất mất điện hàng năm đối với các khách hàng trên các đoạn của phát tuyến và trên các nhánh - Thời gian sửa chữa trung bình hành năm đối với các khách hàng cho một lần sự cố - Lập bảng theo mô hình xáx suất và tần suất đối với sự cố tổ máy phát .Các bản vẽ .  Các trị số dùng cho tính toán : a) Phát tuyến : - Suất sự cố trung bình hàng năm cho các đoạn trên phát tuyến :_______lần /km/năm . - Suất sự cố trung bình hàng năm cho các đoạn trên nhánh rẽ : _________lần/km/năm . - Thời gian trung bình sữa chữa đối với các đoạn của phát tuyến : _____giờ/lần . - Thời gian trung bình sữa chữa đối với các đoạn trên nhánh rẽ :______giờ/lần . - ThờI gian thao tác dao cách ly phân đoạn : _____giờ . - Suất sự cố Recloser : ________ lần/ năm . - Thời gian sữa chữa Recloser : _______giờ/lần . HUTECH b) Mạch truyền tải và trạm biến áp phân phối : Phần tử Suất sự cố , thời tiết bình thường , lần/năm . Thời gian trung bình sửa chữa giờ/lần . Suất sự cố thờI tiết xấu , lần/năm . Máy Cắt Đường dây Dao cách ly Máy biến áp phân phối. c) Số liệu về độ tin cậy của máy phát : - Suất sự cố :_______lần/năm . - Suất sửa chữa :_______lần/năm . - Suy ra suất sự cố cưỡng bức ( xác lập ) :________  Thiết kế mạng hạ áp và biến áp phân phối mạng hạ áp : - Thiết kế đường dây phân phồi trên không và cáp ngầm . - Thiết kế trạm biến áp phân phối : trạm treo ,trạm giàn ,trạm nền ,trạm phòng - Chọn khí cụ - Nối đất cho trạm . - Thiết kế mạng hạ áp dùng cáp ngầm . - Thiết kế mạng hạ áp trên không . - Thiết kế cung cấp điện cho nhà nhiều tầng . - Thiết kế hệ thống bảo vệ chạm đất cho công trình điện trong nhà . - Hệ thống ATS ( Automatic Transfer Swich ) . - Các bản vẽ . HUTECH Sơ đ ồ vị trí và công suất phụ tải (KVA) mỗi khoảng chia ứng với l Km : S ố liệu về chi phí : • Giá tiền l Km đư ờ ng dây_______$/Km • Tiền l KWh điện năng :_______$/KWh • Các số liệu khác tham khảo trong hư ớ ng dẫn HUTECH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Thành Phố HỒ CHÍ MINH , ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn HUTECH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Thành Phố HỒ CHÍ MINH , ngày tháng năm Giáo viên duyệt HUTECH Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH , đặc biệt là các thầy cô khoa Điện - Điện Tử đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt quá trình học ở nhà trường . Em xin chân thành cảm ơn Thầy TRẦN ANH DŨNG đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn để em có thể hoàn thành luận văn này. Ngoài ra em cũng xin cảm ơn các bạn bè cùng khoá và người thân xung quanh đã giúp đỡ về vật chất lẫn tinh thần để em hoàn thành luận văn đúng thờI hạn . Mặc dù rất cố gắng nhưng do còn nhiều hạn chế về kiến thức nên trong luận văn có nhiều sai xót , mong quý Thấy Cô thông cảm . Kính chúc quý Thầy Cô nhiều sức khỏe và thành công , LỜI CẢM ƠN HUTECH MỤC LỤC t Chương 1 : THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 1.1 Mở Đầu 1 1.2 Tính toán thiết kế 1 1.2.1 Chọn dây theo yêu cầu tổn thất điện áp 3 % 6 1.2.2 kiểm tra sụt áp khi lần lượt mất nguồn bên phải và trái 17 1.2.3 Tính tổn thất công suất 19 1.2.4 Các chỉ tiêu kinh tế 22 Chương 2 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ PHỐI HỢP BẢO VỆ Phần 1 : Tính Toán ngắn mạch 2.1 Lý thuyết ngắn mạch 42 2.2 Tính toán dòng ngắn mạch 43 2.2.1 Tính toán tổng trở thứ tự thuận ,nghịch và không của dây 43 2.2.2 Tính toán các tổng trở của trạm phân phối nhìn về hệ thống 48 2.3 Tính toán ngắn mạch 49 2.4 Tính toán kiểm tra lại dòng ngắn mạch 55 Phần 2 : Phối hợp bảo vệ 2.5 Phối hợp bảo vệ 60 2.5.1 Nhiệm vụ của bảo vệ 60 2.5.2 Các thiết bị bảo vệ quá dòng 61 2.5.3 Chọn thiết bị phối hợp 67 Mục 1 : THIẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI [...]... TP.Hồ Chí Minh Luận văn này được viết và chia thành 5 chương THIẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI H Chương 1 : THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI Chương 2 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ PHỐI HỢP BẢO VỆ Chương 3 : TÍNH TOÁN CƠ KHÍ ĐƯỜNG DÂY Chương 4 : BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI Chương 5 : ĐỘ TIN CẬY TP.HCM , ngày 6 tháng 1 năm 2006 Sinh viên thực hiện VÕ HỒNG SƠN H H U TE C THIẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI GVHD : TRẦN... : VÕ HỒNG SƠN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI Chương 1 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI 1.1 MỞ ĐẦU : Đường dây phân phốI là đường dây trung áp 15 kv hay 22 kv , bao gồm phát tuỵến chính được cung cấp từ phía hạ áp của trạm biến áp phân phốI 110/22 kv hay 15 kv ( lộ ra ) và một sồ đường dây nhánh lấy điện từ phát tuyến chính Phát tuyến chính hay đường dây nhánh cung cấp cho phụ tải trung hay phân bố đều (... DŨNG SVTH : VÕ HỒNG SƠN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 1.2.1 CHỌN DÂY THEO YÊU CẦU TỔN THẤT ĐIỆN ÁP 3% : 1.2.1.1 TÌM ĐIỂM PHÂN BỐ CÔNG SUẤT : Vì sơ đồ mạng phân phối này được thiết kế kiểu mạch vòng kín nhưng vận hành hờ nhằm mục đích đảm bảo liên tục cung cấp điện áp từ 2 đẩu , đồng thời bảo đảm rằng khi một bên nguồn bị sự cố thì ta vẫn cung cấp điện được liên tục nhờ đóng dao cắt phân đoạn ở giữa dường... nghiệp điện lực giữ một vai trỏ rất quan trọng , bởi vì địên năng là nguồn năng lượng H sạch và được dùng rộng rãi nhất trong các nền kinh tế quốc dân Trên tinh thần C đó , đề tài “ Thiết kế mạng phân phốI 22 kv ” là rất cần thiết Luận văn này được bắt đầu vào tháng 10 năm 2005 và hoàn thành vào U TE tháng 1 năm 2005 v sự hướng dẫn của Thầy Trần Anh Dũng thuộc bộ môn ớI Hệ Thống Điện khoa Điện – Điện Tử. .. dần ) C H Phụ tải được cung cấp qua máy biến áp phân phối đặt trong trạm treo ,trạm giàn ,trạm nền hay phòng biến điện , điện áp máy biến áp 15 hay 22/0,4 kv U TE Đường dây phân phốI được bảo vệ bằng máy cắt dầu nguồn tự đóng lạI ( Recloser) , cầu chì tự rơi ( FCO ) và được phân đoạn bằng cầu dao ,phân đoạn để tiện cho việc sửa chữa và bảo trì Mạng phân phối thường có cấu trúc hình tia hay mạch vòng... SƠN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 2 Hệ số tổn thất : K tt = 0,3 K pt + 0,7 K pt = 0,3 x 0,7 + 0,7 x 0.72 = 0,55 Tổn thất điện năng cung cấp trong năm : ∆ Σ = ΣPphutai ⋅ K pt ⋅ 8760 = 18300 × 0,8 × 0,7 × 8760 = 89772480(Kwh ) Tổng tổn công suất toàn mạng : ∆Ptong = ∆Ptongtai + ∆Ptongphai = 38,985 + 18,795 = 57,78(Kw) Tổng tổn thất điện năng toàn mạng hàng năm : C Phần trăm tổn thất điện năng toàn mạng. .. pt = 0,7 Trang 4 GVHD : TRẦN ANH DŨNG SVTH : VÕ HỒNG SƠN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI  Phụ tài min = 40% phụ tải max  Tổng trở tương đương của hệ thống : x 1 = 0,32 ; x 2 = 0,35 ; x 3 = 0,6 đvtđ trên cơ bản 100 MVA Các yêu cầu thiết kế :  Chọn dây theo yêu cầu tổn thất điện áp cho phép 3%  Tính tổn thất điện áp thực tế  Tính tổn thất điện năng U TE  Sơ đồ nguyên lý ( bản vẽ ) C  Các chi... 1,054 ( km ) S phai + Strai 1491 + 1581 Trang 6 GVHD : TRẦN ANH DŨNG SVTH : VÕ HỒNG SƠN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI Phân bố công suất trong mạng điện : A 1 2 1 3 1 1 1 1 5081 3581 1581 1419 3819 1500 3000 2000 2400 0,75 1 0,75 2100 6 5 0,75 S1 8681 7181 1500 4 5619 1800 0,75 7819 9619 2200 S2 1800 Tách ra làm 2 mạng hở với điểm tách ứng với tỷ lệ công suất trên chiều dài C H của đoạn 3 – 4 : 1,5 1,054... , móng neo 3.7.4 Tính toán lực tác dụng lên trụ dừng đầu ,cuốI và thiết kế dây 105 chằn , móng neo 108 Chương 4 : BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 4.1 Mở đầu 4.2 Giảm tổn thất công suất ,tổn thất điện năng và tiết kiệm điện vớI 122 123 4.2.1 Giảm tổn thất công suất 123 4.2.2 Giảm tổn thất điện năng 124 4.2.3 Giảm tổn thất điện năng vớI n vị trí bù có xét chi phí 125 4.2.4 Hướng dẫn 127 H... đường dây phân phối : ∆U = PR + QX U2 N Z=R+jX S = P + jQ Trang 1 GVHD : TRẦN ANH DŨNG SVTH : VÕ HỒNG SƠN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI ( S ).( s ).(r0 cos ϕ + x0 sin ϕ ) • 100% 2 U dm hay ∆U % = hay ∆U % = ( S ).( s ).K % với K % = (r0 cos ϕ + x0 sin ϕ ) • 100% 2 U dm 1000 với R = r 0 s , x = x 0 s K% :hằng số sụt áp s : khoảng cách đẳng trị ( km ) S : công suất 3 pha ( KVA ) H U dm : điện áp định . THIẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI HUTECH GVHD : TRẦN ANH DŨNG SVTH : VÕ HỒNG SƠN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI Trang 1 Chương 1 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI 1.1. MỞ ĐẦU : Đường dây phân phốI. Điện khoa Điện – Điện Tử trường ĐạI Học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh .Luận văn này được viết và chia thành 5 chương . THIẾT KẾ MẠNG PHÂN PHỐI Chương 1 : THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI Chương. xác lập ) :________  Thiết kế mạng hạ áp và biến áp phân phối mạng hạ áp : - Thiết kế đường dây phân phồi trên không và cáp ngầm . - Thiết kế trạm biến áp phân phối : trạm treo ,trạm giàn