Đang tải... (xem toàn văn)
Trong sự nghiệp Công Nghiệp Hoá và Hiện Đại Hoá đất nước, điện năng đóng vai trò chủ đạo và quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân vì điện năng là nguồn năng lượng có thể dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. Chính vì vậy trước khi xây dựng một hệ thống một khu công nghiệp hoặc một khu dân cư… người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện, nhu cầu về điện không ngừng tăng trong giai đoạn trước mắt và còn trong phải dự trù cho phát triển trong tương lai gần. Đồ án môn học Mạng Lưới Điện là một bước thực dược quan trọng cho sinh viên nghành Hệ Thống Điện bước đầu làm quen với những ứng dụng thực tế. Đây là một đề tài hết sức quan trọng cho một kĩ sư điện trong tương lai có thể vận dụng nhằm đưa ra được những phương án tối ưu nhất. Trong đồ án thiết kế môn học Mạng Lưới Điện em đã sử dụng các tài liệu sau:
1 | P a g e Phần mở đầu Trong sự nghiệp Công Nghiệp Hoá và Hiện Đại Hoá đất nớc, điện năng đóng vai trò chủ đạo và quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó đợc sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân vì điện năng là nguồn năng l- ợng có thể dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng lợng khác. Chính vì vậy trớc khi xây dựng một hệ thống một khu công nghiệp hoặc một khu dân c ng ời ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện, nhu cầu về điện không ngừng tăng trong giai đoạn trớc mắt và còn trong phải dự trù cho phát triển trong tơng lai gần. Đồ án môn học Mạng Lới Điện là một bớc thực dợc quan trọng cho sinh viên nghành Hệ Thống Điện bớc đầu làm quen với những ứng dụng thực tế. Đây là một đề tài hết sức quan trọng cho một kĩ s điện trong tơng lai có thể vận dụng nhằm đa ra đợc những phơng án tối u nhất. Trong đồ án thiết kế môn học Mạng Lới Điện em đã sử dụng các tài liệu sau: 1. Giáo trình Mạng Lới Điện của tác giả Nguyễn Văn Đạm 2. Giáo trình Thiết Kế Các Mạng Và Hệ Thống Điện của tác giả Nguyễn Văn Đạm. Phm Th Thu Trang 2 | P a g e 3. Giáo trình Nhà Máy Điện Và Trạm Biến áp của đồng tác giả Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã Văn út, Phạm Văn Hoà. Nội dung đề án gồm những phần sau: Chơng I : Cân bằng công suất trong hệ thống Chơng II : Dự kiến các phơng án và so sánh về mặt kĩ thuật Chơng III : So sánh các phơng án về mặt kinh tế Chơng IV : Chọn số lợng, công suất MBA và sơ đồ nối dây Chơng V : Tính chính xác trạng thái vận hành của LĐ Chơng VI : Lựa chọn phơng thức điều chỉnh điện áp Chơng VII: Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong thầy cô trong bộ môn góp ý để bản đồ án của đ- ợc hoàn thiện hơn. Trong quá trình làm đồ án em đợc sự chỉ bảo nhiết tình của thầy cô trong bộ môn đặc biệt là cô giáo Đặng Diệu Hơng đã trực tiếp hớng dẫn em trên lớp. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô trong khoa và cô Đặng Diệu H- ơng đã hớng dẫn cho em hoàn thành đồ án này. Phm Th Thu Trang 3 | P a g e Chơng I: Cân Bằng Công Suất Trong Hệ Thống Điện Quá trình sản suất, truyền tải và tiêu thụ điện năng trong HTĐ đợc tiến hành đồng thời do điện năng không thể tích luỹ đợc. Tại một thời điểm luôn có sự cân bằng giữa điện năng sản suất và điện năng tiêu thụ, có nghĩa là tại mỗi thời điểm cần phải có sự cân bằng giữa công suất tiêu thụ và pk phát ra với công suất tiêu dùng và pk tiêu thụ. Nếu sự cân bằng trên bị phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lợng điện năng bị giảm dẫn tới mất ổn định hoặc làm tan rã hệ thống. Do vậy phải kiểm tra sự cân bằng công suất trong MĐ trớc khi bắt đầu TK một mạng lới. I. Cân bằng công suất tiêu dùng Giả sử nguồn điện cung cấp đủ công suất tiêu dùng cho các phụ tải, do đó sự cân bằng công suất điện biểu diễn bằng biểu thức sau: F P = YC P Trong đó: F P : Công suất tiêu dùng phát ra của nguồn YC P : Tổng công suất tiêu dùng yêu cầu của hệ thống Phm Th Thu Trang 4 | P a g e Mà: YC P = m Pt P + P mđ + td P + dt P m : Là hệ số đồng thời ( ở đây lấy m = 1) Pt P : Tổng công suất tiêu dùng trong chế độ phụ tải cực đại Pt P = P 1 + P 2 +P 3 + P 4 + P 5 + P 6 = 30 + 32 +28 +24 +30 +32 = 176 (MW) P mđ : Tổng tt công suất điện năng trong mạng điện (tính theo số % của phụ tải cực đại) P mđ = 5% Pt P = 176 . 5% - 8,8 (MW) td P , dt P : Tổng công suất tự dùng và công suất dự trữ của mạng. ở đây: dt P = td P = 0 Vì F P coi nh lấy từ thanh cái cao áp. Vậy: F P = YC P = 176 +8,8 = 184,8 (MW) II. Cân bằng công suất phản kháng Cân bằng công suất tác dụng, trớc tiên cần thiết để giữ đợc tần số bình thờng trong hệ thống, còn để giữ điện áp bình thờng cần phải có sự cân bằng công Phm Th Thu Trang 5 | P a g e suất phản kháng. Sự thiếu hụt công suất phản kháng làm cho U giảm. Mặt khác sự thay đổi U dẫn đến thay đổi f. Sự cân bằng công suất phản kháng trong HTĐ đợc biểu diễn bằng công thức sau: F Q = YC Q Trong công suất phản kháng do nguồn phát ra F Q = tg F . F P (cos F = 0,85 tg F = 0,6197) Vậy F Q = 184,8 . 0,6197 = 114,52 (MVAR) YC Q = m maxi Q + BA Q + L Q +Q tđ - Q C + dt Q Trong đó: m = 1 ( là hệ số đồng thời) maxi Q = Tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ cực đại. maxi Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 6 Từ số liệu đã cho ta tính đợc các công suất phản kháng của các hệ phụ tải bằng công thức Q i = P i .Tg i Theo đề Cos i = 0,85 Tg i = 0,6197 Sau khi tính toán ta thu đợc bảng sau: Phm Th Thu Trang 6 | P a g e Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6 P i (MW) 30 32 24 28 30 32 Q i (MVAR) 18,591 19,83 14,875 17,352 18,591 19,83 Vậy : maxi Q = 109.067 Giả sử tổng tổn thất công suất phản kháng của các đờng dây bằng công suất phản kháng do đờng dẫn của đ d sinh ra. L Q = C Q Vì ta có từ thanh cái cao áp của trạm BA tăng của NMĐ nên td Q = dt Q = 0 BA Q : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm hạ áp đợc tính theo công thức: BA Q =15% maxi Q = 109,067 . 15% = 16,36 (MVAR) Vậy YC Q = 109,067 +16,36 = 125,427 (MVAR) So sánh F Q với YC Q ta thấy: F Q < YC Q Do đó chúng ta phải tiến hành bù sơ bộ Q b = YC Q - F Q = 125,427- 114,52 =10,907(MVAR) Phm Th Thu Trang 7 | P a g e Ta phải tiến hành bù u tiên cho những hộ ở xa, cos thấp hơn và bù đến cos = 0,9. Còn thừa lại ta bù cho các hộ ở gần Bảng tính khoảng cách từ nguồn đến các tải phụ: Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6 L (Km) 50 77,11 80,62 58,31 63,24 50,09 Công thức tính Q bi: Q bi = P i (tg 1 - tg 2 ) = Q i - P i tg 2 1 , 2 : Các pha trớc và sau khi bù Cos 2 = 0,9 tg 2 =0,484 Phụ tải 2 : Q b2 = Q 2 P 2 tg 2 =19,83-32.0,484 =4,342(MVAR) Phụ tải 3 : Q b3 = Q 3 P 3 tg 3 =14,873-28.0,484 =1,321(MVAR) Phụ tải 5: Q b5 = Q 5 P 5 tg 5 =18,591-30.0,484=4,071(MVAR) Phụ tải 4: Q b4 = Q b ( Q b2 + Q b3 +Q b5 ) =10,907-(1,321+ 4,342+4,071) =1,173 (MVAR) Đối với phụ tải 4 : Q b4 =Q 4 P 4 tg 2 Nên tg 2 = 4 44 P QQ b = 28 173,1352,17 =0,578 Phm Th Thu Trang 8 | P a g e Do ®ã Cos ϕ 2 = 2 2 1 1 ϕ tg+ = 2 578,01 1 + = 0,866 VËy phô t¶i 4 cã cos ϕ =0,866 Tríc khi bï Sau khi bï P Q Cos ϕ P Q b Cos ϕ Phô t¶i 1 30 18,591 0,85 30 0 0,85 Phô t¶i 2 32 19,83 0,85 32 4,342 0,9 Phô t¶i 3 28 14,873 0,85 28 1,321 0,9 Phô t¶i 4 24 17,352 0,85 24 1,173 0,866 Phô t¶i 5 30 18,591 0,85 30 4,071 0,9 Phô t¶i 6 32 19,83 0,85 32 0 0,85 Phạm Thị Thu Trang 9 | P a g e Chơng II: Lựa Chọn Các Phơng án Nối Dây Của Mạng Điện Và So Sánh Các Phơng án Về Mặt Kĩ Thuật A. Dự kiến các phơng án của mạng điện thiết kế Theo yêu cầu là mức đảm bảo cung cấp điện cho các hộ loại 1: Mà hộ loại 1 là những hộ tiêu thụ điện quan trọng, nếu nh ngừng cung cấp điện có thể gây ra nguy hiểm đến tính mạng và sức khoẻ con ngời, gây thiệt hại nhiều về kinh tế, h hỏng về thiết bị làm hỏng hàng loạt sản phẩm, rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp ( VD: Các lò luyện kim loại, thông gió trong hầm lò và trong các nhà máy sản xuất hoá chất độc hại ) - Khi CCĐ cho các phụ tải thì yêu cầu đối với mạng điện là: + Độ tin cậy CCĐ cho các phụ tải phải cao + Phải đảm bảo chất lợng điện năng +Về kinh tế: Giá thành phải hạ, tổn thất điện năng phải nhỏ + An toàn đối với ngời và thiết bị + Linh hoạt trong vận hành và phải có khả năng phát triển trong tơng lai, phù hơp với sự phát triển của KHCN trong tơng lai. Phm Th Thu Trang 10 | P a g e - Vì các hộ loại 1 có tính chất quan trọng nh vậy nên phải đợc CCĐ liên tục không đợc mất điện. Khi chọn các phơng án ta phải chọn sao cho các phụ tải đ- ợc cung cấp từ hai nguồn độc lập. Dựa vào các vị trí địa lí và yêu cầu ta lựa chọn 5 phơng án nối dây nh sau: Ph ơng án 1: N 1 2 3 4 5 6 Ph ơng án 2: Phm Th Thu Trang [...]... Phơng án 3: Phm Th Thu Trang 5 12 | P a g e 1 2 N 3 4 6 5 Phơng án 4: 1 2 3 N 4 5 6 Phm Th Thu Trang 13 | P a g e Phơng án 5: 1 2 3 N 4 5 6 Phm Th Thu Trang 14 | P a g e B Tính toán cụ thể cho từng phơng án I Phơng án I: 1 2 3 N 4 5 6 1 Điện áp ĐM mạng điện Việc lựa chọn điện áp cho MĐ có thể ảnh hởng rất lớn đến các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của MĐ Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ thì gây tổn thất điện. .. 50,99 32 102,977 70 . e Chơng II: Lựa Chọn Các Phơng án Nối Dây Của Mạng Điện Và So Sánh Các Phơng án Về Mặt Kĩ Thuật A. Dự kiến các phơng án của mạng điện thiết kế Theo yêu cầu là mức đảm bảo cung cấp điện cho các hộ. chọn U đm 110 KV 2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng a. Lựa chọn tiết diện dây dẫn Trong những tính toán đơn giản đv mạng điện khu vực, tiết diện dây dẫn th- ờng đợc lựa chọn. e B. Tính toán cụ thể cho từng phơng án I. Phơng án I: N 1 2 3 4 5 6 1. Điện áp ĐM mạng điện Việc lựa chọn điện áp cho MĐ có thể ảnh hởng rất lớn đến các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của MĐ.