Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện vu ngoc tan

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 1 LỜI MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài: Điện năng là dạng năng lượng đặc biệt có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng…được sản xuất và truyền tải đi xa với công suất lớn, do vậy nó trở thành một trong những nguồn năng lượng quan trọng nhất, tham gia vào tất cả các hoạt động trong cuộc sống con người, là nền tảng cho cơ sở sản xuất. Ở bất kì quốc gia nào trên thế giới, ngành Điện cũng được ưu tiên hàng đầu để có thể đáp ứng được nhu cầu của con người và sự phát triển của nền kinh tế. Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang trên đà từng bước phát triển, đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao.Nhu cầu điện năng trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và đặc biệt là sinh hoạt tăng trưởng không ngừng. Đồng thời nhận thức và yêu cầu của con người về điện năng càng ngày càng được nâng cao. Vấn đề chất lượng điện năng cung cấp càng được đNy mạnh và đòi hỏi cần phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của khách hàng về chất lượng điện. Hiện nay khoa học kĩ thuật phát triển kèm theo đó là những bước tiến trong việc áp dụng các biện pháp nhằm cải thiện và nâng cao chất lượng điện năng cung cấp cho phụ tải. Có rất nhiều các biện pháp có thể áp dụng để giảm lượng tổn thất trong quá trình truyền tải và phân phối điện, một trong những biện pháp đó là giảm bán kính cung cấp điện của các MBA phân phối, giúp đi sâu vào trung tâm từng vùng phụ tải nhằm giảm lượng tổn thất điện áp, nâng cao chất lượng điện năng cung cấp. 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu: lưới điện phân phối hạ áp - Phạm vi nghiên cứu: Tính toán và đánh giá chất lượng điện năng của lộ 972 TGLT lưới điện huyện Tiên Lãng – Hải Phòng trong phương án hiện trạng. Tính toán và đánh giá chất lượng điện năng phương án cải tạo là phân vùng phụ tải, chia nhỏ các cụm phụ tải lớn thành các vùng phụ tải nhỏ hơn, sử dụng các MBA 1 pha công suất nhỏ nhằm giảm bán kính cung cấp điện của các MBA phân phối, giúp nâng cao chất lượng điện năng cung cấp tới phụ tải. Đánh giá 2 phương án và đưa ra nhận xét chung. Từ đó đưa ra giải pháp giúp nâng cao chất lượng điện năng mạng hạ áp trong quá trình phân phối điện. Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 2 3.Bố cục của đề tài: Đề tài bao gồm 6 chương: - Chương 1: Hiện trạng lưới điện phân phối và mục tiêu đồ án. - Chương 2: Tổng quan về MBA và phương pháp đấu nối. - Chương 3:So sánh hiện trạng cấp điện trạm An Thạch( 3 pha-180 kVA)với phương án sử dụng các MBA 1 pha 75 kVA. - Chương 4: So sánh kĩ thuật hiện trạng lộ 972 TGLT lưới điện huyện Tiên Lãng với phương án sử dụng MBA 1 pha. - Chương 5: So sánh các chỉ tiêu kinh tế 2 phương án. - Chương 6: Kết luận chung. Việc lên ý tưởng và thực hiện đồ án này, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy Phạm Anh Tuân, kết hợp vận dụng các kiến thức đã học trong trường lớp đểviết đồ án này. Tuy nhiên do hạn chế về trình độ và thời gian, lượng kiến thức còn nhiều thiếu sót, khả năng còn nhiều hạn chế nên trong việc thực hiện đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót. Chúng em mong nhận được sự đánh giá và tham gia góp ý của các thầy cô. Sinh viên thực hiện Mai Thị Hồng Nhung Hà Duy Quỳnh Vũ Ngọc Tân Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 3 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 5 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 6 MỤC LỤC CHƯƠNG I: 10 HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ MỤC TIÊU ĐỒ ÁN 10 1.1. Hiện trạng lưới điện phân phối: 10 1.2. Mục tiêu đồ án: 12 CHƯƠNG II 13 TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐẤU NỐI 13 2.1.Tổng quan về máy biến áp (MBA): 13 2.1.1.Cấu tạo: 13 CHƯƠNG III: SO SÁNH HIỆN TRẠNG CẤP ĐIỆN TRAMH AN THẠCH ( 3 PHA – 180 KVA) VỚI PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG CÁC MBA 1 PHA 75 KVA 18 3.2. Phương án ban đầu 18 3.3. Đề xuất phương án cải tạo 23 CHƯƠNG IV: SO SÁNH KỸ THUẬT HIỆN TRẠNG LỘ 972 TGLT LƯỚI ĐIỆN HUYỆN TIÊN LÃNG VỚI PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG MBA 1 PHA 31 4.1. Giới thiệu chung: 31 4.2. Thực trạng và đề xuất phương án thay thế 31 4.3. Phương pháp chọn dây dẫn và tính toán tổn thất 32 4.3.1. Phương pháp chọn dây dẫn 32 4.3.2. Phương pháp tính toán tổn thất 34 4.4. Tính toán cho lộ 972 TGLT 35 4.5. So sánh 2 phương án về kĩ thuật 82 CHƯƠNG V 83 SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ 2 PHƯƠNG ÁN 83 5.1. Xây dựng hàm chi phí tính toán 83 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 7 5.1.1. Vốn đầu tư các phương án 83 5.1.2. Chi phí tổn thất điện năng 85 5.1.3. Xác định hàm chi phí tính toán: 85 CHƯƠNG VI 87 KẾT LUẬN 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 8 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Thông số MBA 3 pha sử dụng: 18 Bảng 3.2. Kết quả tính toán lại phương án sử dụng MBA 3 pha trạm An Thạch: 22 Bảng 3.3. Thông số MBA thay thế 24 Bảng 3.4. Bảng chi phí vốn đầu tư MBA……… ………………………………………20 Bảng 3.5. Bảng chi phí đầu tư dây dẫn………………………………………………… 21 Bảng 3.6. Bảng kết quả tính toán trạm An Thạch 28 Bảng 3.7. Bảng tổng hợp kết quả trạm An Thạch 29 Bảng 4.1. Giới hạn tiết diện dây dẫn hạ áp 32 Bảng 4.2. Giới hạn bán kính cung cấp điện hạ áp 32 Bảng 4.3. Thông số trạm Xóm Đồn 38 Bảng 4.2. Thông số trạm Dương Áo 40 Bảng 4.3. Thông số trạm Thái Hòa 43 Bảng 4.4. Thông số trạm Văn Vấn 45 Bảng 4.5. Thông số trạm Xóm Kim 48 Bảng 4.6. Thông số trạm Đồng Dâu 50 Bảng 4.7. Thông số trạm Nam Hưng Xã 52 Bảng 4.8. Thông số trạm Xuân Trại 54 Bảng 4.9. Thông số trạm Thanh Lan- Tân Hưng 56 Bảng 4.10. Thông số trạm Lộ 5 Đông Hưng 59 Bảng 4.11. Thông số trạm Thái Hưng 62 Bảng 4.12. Thông số trạm Tiên Hưng 2 64 Bảng 4.13. Thông số trạm Vam Trên 66 Bảng 4.14. Thông số trạm Đông Hưng Xã 68 Bảng 4.15. Thông số trạm Duyên Hải 71 Bảng 4.16. Thông số Lộ 3 Đông Hưng 73 Bảng 4.18. Thông số trạm Bạch Xa 79 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 9 Bảng 4.19. Thông số trạm Hùng Thắng 81 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Trạm biến áp An Thạch 19 Hình 4.2. Trạm biến áp An Thạch 1 pha 25 Hình 4.1. Trạm biến áp Xóm Đồn 37 Hình 4.2. Trạm biến áp Dương Áo 39 Hình 4.3. Trạm biến áp Thái Hòa 42 Hình 4.4. Trạm biến áp Văn Vấn 44 Hình 4.5. Trạm biến áp Xóm Kim 47 Hình 4.6.Trạm biến áp Đồng Dâu 49 Hình 4.7. Trạm biến áp Nam Hưng xã 51 Hình 4.8. Trạm biến áp Xuân Trại 53 Hình 4.9. Trạm biến áp Thanh lan – Tân Hưng 55 Hình 4.10. Trạm biến áp Lộ 5 Đông Hưng 58 Hình 4.11. Trạm biến áp Thái Hưng 61 Hình 4.12. Trạm biến áp Tiên Hưng 63 Hình 4.13. Trạm biến áp Vam Trên 65 Hình 4.14. Trạm biến áp Đông Hưng xã 67 Hình 4.15. Trạm biến áp Duyên Hải 70 Hình 4.16. Trạm biến áp Lộ 3 Đông Hưng 72 Hình 4.17a. Trạm biến áp Bắc Hưng 1 74 Hình 4.17b. Trạm biến áp Bắc Hưng 2 75 Hình 4.18. Trạm biến áp Bạch Xa 78 Hình 4.19. Trạm biến áp Hùng Thắng 80 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 10 CHƯƠNG I: HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ MỤC TIÊU ĐỒ ÁN 1.1. Hiện trạng lưới điện phân phối: Phân phối điện là khâu cuối cùng của hệ thống điện nhằm đưa điện năng trực tiếp đến người tiêu dùng.Lưới điện phân phối bao gồm lưới điện trung áp và lưới điện phân phối hạ áp.Tính tới cuối năm 2004, nước ta đã có khoảng 115.000 km tổn chiều dài đường dây trung áp; 110.000 tổng chiều dài đường dây hạ áp và tổng dung lượng các trạm biến áp khoảng 29.000MVA. Lưới điện phân phối có nhiệm vụ chính trong việc đảm bảo chất lượng điện năng phục vụ phụ tải(bao gồm chất lượng điện áp và độ tin cậy cung cấp điện). Lưới điện phân phối: gồm 2 phần - Lưới điện phân phối trung áp có điện áp 6, 10, 15, 22,35kV phân phối điện cho các trạm phân phối trung áp/ hạ áp và các phụ tải trung áp. - Lưới điện phân phối hạ áp cấp điện cho các phụ tải hạ áp 380/220V, 220/110V. Lưới điện phân phối có tầm quan trọng đặc biệt trong hệ thống điện và mang những đặc điểm đặc trưng: - Trực tiếp đảm bảo chất lượng điện năng cho các phụ tải. - Giữ vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng điện năng cung cấp cho phụ tải. Theo thống kê, có tới 98% điện năng bị mất là do sự cố hoặc ngừng điện có kế hoạch lưới điện phân phối và cóa ảnh hưởng to lớn tới sinh hoạt của nhân dân và các hoạt động kinh tế- xã hội. - Sử dụng tỉ lệ vốn đầu tư rất lớn trong tổng vốn đầu tư cho hệ thống điện. - Tổn thất điện năng lớn. Lưới phân phối trực tiếp cung cấp điện cho các thiết bị điện nên ảnh hưởng trực tiếp tới tuổi thọ, công suất và hiệu quả làm việc của các thiết bị điện. [...]... tính toán cho lưới điện phân phối Các tính năng chính như: - Tính toán chế độ xác lập của hệ thống lưới điện 3 pha 3 dây và 3 pha 4 dây; - Tính toán các loại ngắn mạch trong hệ thống; - Tính toán xác định vị trí tụ bù; - Tính toán tìm điểm mở tối ưu; - Tính toán khởi động động cơ; - Tính toán mô phỏng hoạ tần sóng hài tại các nút; - Tính toán phối hợp lắp đặt bảo vệ; - Tính toán độ tin cậy trong hệ thống; ...Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện miền Bắc tồn tại các cấp điện áp phân phối 6, 10,22,35kV; hạ áp 380/220V,220/110V - Cấp 6, 10kV là cấp điện áp phân phối chủ yếu của miền Bắc,với bán kính cung cấp - điện từ 8 đến 10 km và phụ tải từ 0,5 đến 4 MVA mỗi lộ đường dây; Điện áp 35kV chủ yếu dùng làm cấp phân phối, bán kính cung cấp lên tới 20-50km, - phụ tải 3-20MVA mỗi lộ dây; Cấp điện áp... lượng điện năng tại các vị trí phụ tải tổng - Công suất thiết kế các MBA - Mật độ phụ tải tiêu thụ điện SVTH: Vũ Ngọc Tân 30 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG IV: SO SÁNH KỸ THUẬT HIỆN TRẠNG LỘ 972 TGLT LƯỚI ĐIỆN HUYỆN TIÊN LÃNG VỚI PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG MBA 1 PHA 4.1 Giới thiệu chung: Điện Lực huyện Tiên Lãng trực thuộc Điện Lực TP Hải Phòng , quản lí lưới điện trung thế và hạ thế các cấp điện. .. Vũ Ngọc Tân 35 Trường ĐH Điện Lực - Đồ án tốt nghiệp Mật độ phụ tải tiêu thụ điện Dựa trên các cơ sở trên, lộ 972 TGLT được lựa chọn thay thế 21 trạm biến áp.Phụ tải chủ yếu cung cấp là dân sinh, cung cấp điện cho các cụm dân cư sinh hoạt Phương án cải tạo cho lộ 972 TGLT được xây dựng như sau: Sơ đồ nối điện chính và bản đồ lưới điện ( bản vẽ A0) Tính toán và xây dựng phương án các trạm như sau: SVTH:... áp 3 pha: SVTH: Vũ Ngọc Tân 17 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG III: SO SÁNH HIỆN TRẠNG CẤP ĐIỆN TRẠM AN THẠCH ( 3 PHA – 180 KVA) VỚI PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG CÁC MBA 1 PHA 75 KVA 3.1 Phương pháp đánh giá Bằng việc xây dựng 2 phương án cung cấp điện mạng hạ ápcho một khu vực phụ tải, một phương án sử dụng các MBA 3 pha như hiện trạng sử dụng và một phương án đề xuất chia nhỏ các khu vực phụ tải lớn... hành lưới điện phân phối của các điện lực Đặc biệt một số nước có hệ thống điện phát triển đã sử dụng các module tính toán của PSS/ADEPT đã giảm được tổn thất điện năng xuống mức thấp nhất như Nhật bản (4,3%), Singapore(7,2%), Canađa(5,7%)… SVTH: Vũ Ngọc Tân 34 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Hiện nay theo mục tiêu của Tập đoàn Điện Lực Việt Nam sẽ giảm tổn thất điện năng của cả nước dưới 10% trong... hiện góc lệch pha của điện áp phía sơ cấp và thứ cấp là 3300 , lấy 3300 chia cho 300 được 11 ta có tổ đấu dây ∆/Y0 – 11 2.Tổ đấu dây máy biến áp 1 pha và cách đấu 3 MBA 1 pha thành MBA 3 pha Máy biến áp 1 pha sử dụng 2 tổ đấu dây là I/I0 hoặc I/2I0 SVTH: Vũ Ngọc Tân 15 Trường ĐH Điện Lực SVTH: Vũ Ngọc Tân Đồ án tốt nghiệp 16 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Khi phụ tải cần điện áp 3 pha ta có thể... điện không nên vượt quá khoảng các quy định dưới đây: Bảng 4.2 Giới hạn bán kính cung cấp điện hạ áp Loại đường dây Chiều dài cấp điện( m) Khu vực dân cư tập trung Khu vực dân cư phân tán Đường trục 800 1200 Đường nhánh 500 800 SVTH: Vũ Ngọc Tân 32 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Các bước chọn tiết diện dây dẫn: - Tính toán dòng điện làm việc Ilv: Mạng 1 pha I lv = Mạng 3 pha S , U d m = 0, 2 2 kV... SVTH: Vũ Ngọc Tân 18 Trường ĐH Điện Lực Tủ PPTT TB A An Th ạch Đồ án tốt nghiệp AB C70 3 4 1m AB C7 0 2 50m P=22,5 kW Cos = 0,9 AB C7 0 66 7m P=22,5 kW Cos = 0,9 AB C7 0 4 0 0m P=63 kW Cos = 0,9 P=54 kW Cos = 0,9 Hình 3.1 Trạm biến áp An Thạch SVTH: Vũ Ngọc Tân 19 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Tính toán lại thông số trạm dựa trên số liệu công suất tải thực tế, hệ số cosφ=0,9 là không đổi cho... 1,25.IdmCB 1,5 • Tính toán tổn thất:tổn thất công suất ∆P, ∆Q; tổn thất điện áp∆U và tổn thất điện năng ∆A - Tổn thất công suất được xác định bởi: ∆P = S2 P2 + Q2 ro l = R 2 2 U dm U dm ∆Q = S2 P2 + Q2 r0 l = X 2 2 U dm U dm Với: S- Công suất truyền tải trên dây dẫn; U- Điện áp định mức của lưới; R,X- Điện trở và điện kháng dây dẫn; SVTH: Vũ Ngọc Tân 21 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp P, Q – Công suất . Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 6 MỤC LỤC CHƯƠNG I: 10 HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ MỤC TIÊU ĐỒ ÁN 10 1.1. Hiện trạng lưới điện phân phối: 10 1.2. Mục tiêu đồ án: . I/2I 0 . Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 16 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 17 Khi phụ tải cần điện áp 3 pha ta có thể. Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp SVTH: Vũ Ngọc Tân 10 CHƯƠNG I: HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ MỤC TIÊU ĐỒ ÁN 1.1. Hiện trạng lưới điện phân phối: Phân phối điện là khâu