Thiết kế mạng lưới điện khu vực gồm hai nhà máy và 9 phụ tải và Tính toán lưới điện phân phối

Thiết kế mạng lưới điện khu vực gồm hai nhà máy và 9 phụ tải và Tính toán lưới điện phân phối

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

PHẦN I: 4

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC 4

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 5

1.1 Các số liệu về nguồn và phụ tải 5

1.2 Phân tích nguồn và phụ tải 6

CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN PHƯƠNG THỨCVẬN HÀNH 8

NHÀ MÁY ĐIỆN - CÂN BẰNG SƠ BỘ CÔNG SUẤT 8

2.1 Cân bằng công suất trong hệ thống điện 8

2.2 Dự kiến phương thức vận hành nhà máy điện 9

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN 12

HỢP LÍ NHẤT VỀ KINH TẾ - KĨ THUẬT 12

3.1 Dự kiến các phương án nối dây của mạng lưới điện 12

3.2 Tính toán kĩ thuật các phương án 15

3.3 So sánh kinh tế các phương án, chọn phương án nối dây tối ưu nhất trong các phương án đã đề ra 32

CHƯƠNG 4 : CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ 37

SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CHO MẠNG LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ 37

4.1 Chọn máy biến áp 37

4.2 Sơ đồ nối điện chính cho mạng lưới điện 39

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH 40

MẠNG LƯỚI ĐIỆN 40

5.1 Chế độ phụ tải cực đại 40

5.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 47

5.3 Chế độ sau sự cố 53

5.4 Điều chỉnh điện áp trong mạng lưới điện 60

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU 64

KINH TẾ - KĨ THUẬT CỦA MẠNG LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ 64

6.1 Tính vốn đầu từ xây dựng mạng lưới điện 64

6.2 Tính tổn thất công suất tác dụng trong mạng lưới điện 64

6.3 Tổn thất điện năng trong mạng lưới điện 64

6.4 Tính chi phí và giá thành tải điện 65

PHẦN II: 67

CHUYÊN ĐỀ 67

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP 68

CHO MẠNG LƯỚI ĐIỆN BẰNG CHƯƠNG TRÌNH CONUS 68

7.1 Bài toán tính chế độ xác lập của hệ thống điện 68

7.2 Áp dụng chương trình CONUS tính toán chế độ xác lập cho mạng lưới điện thiết kế phần I 71 CHƯƠNG 8: TÌM HIỂU QUY TRÌNH TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CHO LƯỚI PHÂN PHỐI 75

8.1 Tính toán chế độ xác lập cho lưới phân phối 75

8.2 Tính toán tổn thất điện năng, bài toán bù kinh tế 76

8.3 Tính toán bù kinh tế công suất phản kháng cho đường dây 371 E83 của Hưng Yên 81

PHỤ LỤC 94

Phụ lục 1: 94

Phụ lục 2: 95

TÀI LIỆU THAM KHẢO 97

LỜI NÓI ĐẦU

Lưới điện có nhiệm vụ truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ điện Một lưới điện không chỉ cần đảm bảo chất lượng điện năng mà còn cần cân đối

về mặt kinh tế Bởi vậy việc thiết kế mạng lưới điện có thể đảm bảo các điều kiện kinh

tế, kĩ thuật là rất quan trọng Đồ án tốt nghiệp của em được giao về môn Lưới điện

Nhiệm vụ đồ án của em được giao bao gồm hai phần:

- Phần 1: Thiết kế mạng lưới điện khu vực gồm hai nhà máy và 9 phụ tải

- Phần 2: Tính toán lưới điện phân phối

Trong quá trình làm đồ án, em đã được thầy giáo TS Lã Minh Khánh và các

thầy, cô giáo trong bộ môn Hệ thống điện nhiệt tình chỉ bảo, giúp đỡ Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo

Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi thiếu xót Vì vậy em rất mong nhận được ý kiến đánh giá, nhận xét của quý thầy, cô để có thể hoàn thiện bản đồ án này

Hà Nội, ngày 31 tháng 5 năm 2010

Sinh viên thực hiệnNguyễn Thị Hà

PHẦN I:

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

1.1 Các số liệu về nguồn và phụ tải

1.1.1 Số liệu về nguồn cung cấp

Nguồn cung cấp là 2 nhà máy nhiệt điện:

- Nhà máy nhiệt điện 1 (NM1) bao gồm 4 tổ máy, công suất đặt nhà máy là :

PNM1= 4 x 50 = 200 MW ; Hệ số công suất định mức: cosφđm1= 0,80

- Nhà máy nhiệt điện 2 (NM2) bao gồm 6 tổ máy, công suất đặt nhà máy là :

PNM2= 6 x 45 = 270 MW ; Hệ số công suất định mức: cosφđm2= 0,85

1.1.2 Số liệu về phụ tải

Điện áp danh định của lưới

Bảng 1.1

Ta có sơ đồ địa lí khu vực:

1.2.2 Phụ tải

Mạng điện khu vực mà ta cần thiết kế gồm 9 phụ tải Tổng công suất tác dụngcực đại, cực tiểu là : ΣPmax= 302 MW, ΣPmin= 151 MW Theo đánh giá sơ bộ thì nguồnđiện của nhà máy đủ cung cấp cho tất cả các phụ tải, giữa 2 nhà máy điện sẽ được nốiliên lạc để hỗ trợ nhau khi có sự cố xảy ra

Các hộ tiêu thụ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 có mức đảm bảo cung cấp điện loại I nên sẽđược cung cấp bởi đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo cung cấp điện liên tục

8 hộ này yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường

Hộ tiêu thụ 1 mức đảm bảo cung cấp điện loại III, yêu cầu điều chỉnh điện ápthường nên sẽ được cung cấp điện bằng đường dây mạch đơn Hộ 3 yêu cầu điều chỉnhđiện áp thường

Các hộ 1, 5, 6 dự kiến do nhà máy I cung cấp điện

Các hộ 3, 4, 8, 9 dự kiến do nhà máy II cung cấp điện

Hộ 2 và 7 dự kiến do cả hai nhà máy cung cấp điện do có vị trí nằm giữa hai nhà

Tóm lại khi thiết kế mạng điện cần chú ý các điều kiện sau:

- Phân tích và dự báo phụ tải chính xác

- Đảm bảo thoả mãn nhu cầu điện năng của các phụ tải trong chế độ phụ tải cựcđại, cực tiểu và khi sự cố

- Đảm bảo cung cấp điện liên tục, đặc biệt là phụ tải loại I

- Đảm bảo các điều kiện về địa lí, khí tượng thuỷ văn, giao thông vận tải

Sau khi tính toán ta được bảng số liệu các phụ tải như sau:

CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN PHƯƠNG THỨCVẬN HÀNH

NHÀ MÁY ĐIỆN - CÂN BẰNG SƠ BỘ CÔNG SUẤT

2.1 Cân bằng công suất trong hệ thống điện

2.1.1 Cân bằng công suất tác dụng

Tại mỗi thời diểm trong chế độ xác lập của hệ thống, công suất phát ra từ các nhàmáy phải được cân bằng với công suất tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất trong cácmạng điện Cân bằng công suất tác dụng có tính chất toàn hệ thống để đảm bảo tần sốtại mọi nơi là như nhau

Phương trình cân bằng công suất tác dụng:

∑P F ≥∑P yc=m∑P PTmax+∑∆ P+¿∑P td+∑P dt¿ (2.1)Trong đó:

∑P F : Tổng công suất tác dụng phát ra bởi các nhà máy điện

∑P F=P NM 1+P NM 2=200+270=470 MW (2.2)

∑P yc : Tổng công suất tác dụng yêu cầu

m : Hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại ( m=1)

∑P PTmax : Tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ

∑∆ P : Tổng tổn thất công suất tác dụng trong hệ thống điện

2.1.2 Cân bằng công suất phản kháng

Khác với công suất tác dụng, cân bằng công suất phản kháng vừa mang tính chất

hệ thống vừa mang tính chất địa phương Ở đâu lượng công suất phản kháng phát ralớn hơn với lượng công suất phản kháng tiêu thụ thì ở đó điện áp sẽ tăng lên và ngượclại

Phương trình cân bằng công suất phản kháng:

∑Q F ≥∑Q yc=m∑Q PTmax+∑∆Q L−∑Q C+∑∆ Q BA+¿∑Q td+∑Q dt¿ (2.3)Trong đó:

∑Q F : Tổng công suất phản kháng phát ra bởi các nhà máy

∑Q F=Q NM 1+Q NM 2=P NM 1 tg+P NM 2 tg ⁡(arccos φ2)

¿200 tg(arccos 0,8)+270 tg(arccos 0,85)=317,33 MVAr

∑Q yc : Tổng công suất phản kháng yêu cầu

∑Q PTmax : Tổng công suất phản kháng cực đại của các hộ tiêu thụ

∑∆ Q L: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây

toán sơ bộ ta lấy ∑∆ Q L=∑∆Q C

∑∆ Q BA : Tổng tổn thât công suất phản kháng của các máy biến áp

∑∆ Q BA=15 %∑Q PTmax=15 %.161,76=24,26 MW

∑Q td : Tổng công suất phản kháng tự dùng của các nhà máy điện Chọn

cos φ td 1=cos φtd 2=0,75

∑Q td=∑P td tg(arccos φ td)=47 tg (arccos0,75 )=41,45 MVAr

∑Q dt : Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống, khi cân bằng sơ bộ cóthể lấy bằng công suất phản kháng của tổ máy lớn nhất

∑Q dt=50 tg(arccos 0.80)=37,5 MVAr

∑Q yc=161,76+24,26+41,45+37,5=264,9 MVAr <QF=317,33 MVAr

Như vậy, ta không cần phải bù sơ bộ công suất phản kháng

2.2 Dự kiến phương thức vận hành nhà máy điện

2.2.1 Khi phụ tải cực đại

∑P PTmax=302 MW

Ở chế độ vận hành này, ta chọn nhà máy 2(NM2) là nhà máy làm nhiệm vụ cânbằng công suất Nhà máy 1 (NM1) là nhà máy phát công suất kinh tế (Pkt= 85%Pđm )

Công suất phát lên lưới của NM1: PPL1= 170 – 20 = 150 MW

Tổng tổn thất công suất tác dụng trong hệ thống:

Có P ycmax=m∑P ptmax+∑∆ P=302+15,1=317,1 MW

Công suất phát của NM2 là: P P 2=167,1+ 27=194,1 MW

Như vậy NM2 phát 71,89% công suất đặt

2.2.2 Khi phụ tải cực tiểu

∑P PTmin=151 MW

Tổn thất công suất tác dụng trong hệ thống khi phụ tải cực tiểu là:

Có : P ycmin=m∑P ptmin+∑∆ P=151+7,55=158,55 MW

Khi phụ tải cực tiểu, ta cho 2 tổ máy của NM1 ngừng hoạt động, 2 tổ máy hoạt

với 100% công suất đặt

Công suất phát lên lưới của NM1: PPL1= 85 – 10 = 75 MW

Công suất phát lên lưới của NM2 :

PPL2= Pycmin- PPL1= 158,55 – 75 = 83,55 MW

Công suất đặt của 1 tổ máy của NM2 là 45MW nên NM2 phải vận hành 3tổ máyvới 71,9% công suất đặt

2.2.3 Trường hợp sự cố

Xét sự cố khi 1tổ máy lớn nhất ngừng làm việc, sự cố 1tổ máy của NM1

Công suất phát lên lưới của NM1: PPL1= 127,5 – 15 = 112,5 MW

Một cách gần đúng : Pycsc = Pycmax = 317,1 MW

Do đó công suất phát lên lưới của NM2 là: PPL2=317,1 - 112,5 = 204,6 MW

Như vậy NM2 sẽ phát 85,78% công suất đặt

Bảng tổng kết

Bảng 2.1

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN

HỢP LÍ NHẤT VỀ KINH TẾ - KĨ THUẬT

3.1 Dự kiến các phương án nối dây của mạng lưới điện

Các chỉ tiêu kinh tế- kĩ thuật của mạng lưới điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồnối điện Vì vậy ta cần lựa chọn được phương án nối điện có chi phí nhỏ nhất đảm bảo

độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các phụ tải,thuận tiện và an toàn trong vận hành, có khả năng phát triển phụ tải

Mạng lưới điện cần thiết kế có 8 phụ tải là hộ loại I, 1 phụ tải là hộ loại III Đểđảm bảo an toàn cung cấp điện và có thể giảm được tiết diện dây, đối với phụ tải loại I

ta đi dây lộ kép, mạch vòng, còn phụ tải loại III thì ta đi dây lộ đơn

Để có sự liên hệ giữa hai nhà máy điện thì phải có đường dây liên lạc giữa hainhà máy Do đặc điểm về vị trí địa lý, phụ tải 2 và 7 nằm giữa hai nhà máy điện nên ta

sẽ nối NM1- 2- NM2, rồi nối từ hộ 2 đến hộ 7, tất cả đều được đi dây lộ kép

Với các nhận xét trên, ta có các phương án nối dây như sau:

- Phương án 1:

Hình 3.1

- Phương án 2:

Hình 3.2

- Phương án 3:

Hình 3.3

- Phương án 4:

Hình 3.4

- Phương án 5:

Hình 3.5

3.2 Tính toán kĩ thuật các phương án

3.2.1 Phương án 1

1 Chọn điện áp định mức mạng lưới điện

Để giảm tổn thất điện áp khi truyền tải, điện áp định mức của hệ thống phải đượclựa chọn phù hợp Áp dụng công thức Still để xác định điện áp vận hành tối ưu U tti:

Trong đó: l i là khoảng cách từ nguồn đến phụ tải i

P i là công suất tác dụng cần truyền cho phụ tải i

- Tính điện áp định mức trên đường dây NM1- 2- NM2,

+ Nhà máy I được chọn làm nhà máy phát công suất kinh tế, nhà máy II là nhàmáy cân bằng công suất Ta có công suất tác dụng nhà máy I truyền đến phụ tải 2 nhưsau:

P kt 1 là tổng công suất tác dụng phát kinh tế của nhà máy nhiệt điện I

∑P PTlà tổng công suất tác dụng của các phụ tải 1, 5, 6

Q kt 1 là tổng công suất phản kháng phát ra của nhà máy nhiệt điện I

Q kt 1=P kt 1 tg( arccosφ )=170 tg(arccos 0,8)=127,5 MVAr

∑Q PT là tổng công suất phản kháng của các phụ tải 1, 5, 6

∑Q PT=P1 tg(arccosφ1)+P5 tg(arccos φ5)+P6.tg(arccosφ6)

¿34 tg(arccos 0,90)+34 tg(arccos 0,90)+36 tg( arccos0,90 )

¿50,37 MVAr

∑∆ Q MBA là tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp

∑∆ Q MBA=15 %.∑Q PT=15 %.50,37=7,56 MVAr

Q td 1 là tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện I

Q td 1=P td 1 tg(arccos φ td)=20 tg(arccos 0,75)=17,64 MVAr

Coi tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của đường dây bằngtổng tổn thất công suất do điện dung sinh ra ∑∆ Q L=∑Q C

Q I−2=Q kt 1−∑Q PT−∑∆Q MBA−Q td 1−∑∆ Q L+∑Q C

¿127,5−50,37−7,56−17,64=51,93 MVAr

Vậy công suất toàn phần chạy trên đoạn I- 2 bằng : ´S I−2=40,8+ j51,93 MVA

Công suất truyền trên đoạn II-2 là :

Tính toán tương tự cho các đoạn còn lại, ta có bảng kết quả sau:

Đường dây i Công suất truyền tải ´S i,

MVA

Chiều dài đường dây l i,

km

Điện áp tínhtoán U i , kV

áp chung cho toàn hệ thống là U đ m=110 kV

2 Chọn tiết diện dây dẫn

Dự kiến sử dụng đường dây trên không với dây dẫn là dây nhôm lõi thép AC cholưới điện thiết kế Đối với mạng điện khu vực, ta lựa chọn tiết diện dây F kti theo điềukiện mật độ kinh tế của dòng điện J kt:

Trong đó: n là số mạch của đường dây.

U đ m là điện áp định mức của mạng điện, kV

S maxi là công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA

Theo đề bài, thời gian sử dụng công suất cực đại T max=5200h; tra bảng ( bảng

6-3, trang 225 Trần Bách Lưới điện và Hệ thống điện Tập 1 Nhà xuất bản Khoa học kĩ

thuật 2007) được J kt=1 A /mm2

Sau khi tính được F kt , ta tra bảng ( bảng 33, trang 288 Nguyễn Văn Đạm Thiết

kế các mạng và Hệ thống điện Nhà xuất bản Khoa học kĩ thuật 2005) để chọn tiết

diện dây dẫn phù hợp Đồng thời, ta kiểm tra các điều kiện sau:

- Khả năng xuất hiện vầng quang điện: F minVQ=70 mm2 đối với cấp 110kV

- Độ bền cơ: F minBC=35 mm2<F minVQ=70 mm2 ta phối hợp với điều kiện về vầngquang nên không cần phải kiểm tra điều kiện này

- Các dây dẫn sẽ lựa chọn được coi là đã hiệu chỉnh theo điều kiện vận hànhViệt Nam, vì thế có thể bỏ qua các hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ Điều kiệnphát nóng khi xảy ra sự cố: I sc ≤ I cp

* Đoạn I – 2: Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng:

Công suất chạy trên đường dây là :

P I−2=P F 1−∑P PT−∑∆ P MBAD−P td 1=150−104−5,2−15=25,8 MW

Công suất phản kháng chạy trên đường dây là :

Q I−2=Q F 1−∑Q PT−∑∆ Q MBA−Q td 1−∑∆Q L+∑∆ Q C

¿150 tg(arccos0,8)−50,37−7,56−15.tg ⁡(arccos 0,75)

¿41,35 MVAr

Vậy ´S I−2=25,8+ j 41,35 MVA

Dòng công suất từ NM2 truyền vào đường dây II – 2 là:

Chọn dây AC-95 có I cp=330 A, thoả mãn điều kiện về vầng quang

+ Khi ngừng một mạch của đường dây thì dòng điện trên mạch còn lại bằng:

Chọn dây AC-95 có I cp=330 A thoả mãn điều kiện về vầng quang

+ Khi ngừng một mạch của đường dây thì dòng điện trên mạch còn lại bằng:

I 1 sc=2 I2−7=2 ×98,80=197,60 A → I1 sc<I cp

* Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại, ta có bảng kết quả sau:

Đường

dây

´S,MVA

I lvmax ,A

3 Tính tổn thất điện áp trong mạng lưới điện

Khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện, ta có thể đánh giá chất lượng điệnnăng theo các giá trị của tổn thất điện áp

Trong chế độ phụ tải cực đại khi vận hành bình thường, phải đảm bảo :

Trong chế độ sự cố, phải đảm bảo : ∆ U maxsc %=10÷ 20 %

Tổn thất điện áp trên đường dây khi vận hành bình thường được xác định theocông thức :

∆ U ibt%=P i R i+Q i X i

U2

đ m

Với : P i ,Q ilà công suất tác dụng và phản kháng truyền trên đường dây thứ i

R i , X i là điện trở và điện kháng của đường dây thứ i

Đối với đường dây mạch kép, khi bị ngừng một mạch thì tổn thất điện áp trênđường dây còn lại bằng :

∆ U maxbt%=7,25%

Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố bằng :

∆ U maxsc%=13,09 %

3.2.2 Phương án 2

1 Chọn điện áp định mức mạng lưới điện

Công suất truyền trên đoạn I – 5 bằng:

U I−5=4,34√55,40+16 × 70=148,79 kV

Tính toán tương tự cho các đoạn còn lại, ta có bảng kết quả sau:

Đường dây i Công suất truyền tải ´S i,

áp chung cho toàn hệ thống là U đ m=110 kV

2 Chọn tiết diện dây dẫn

* Đoạn I – 5: Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng:

Chọn dây AC-185 có I cp=510 A thoả mãn điều kiện về vầng quang

+ Khi ngừng một mạch của đường dây thì dòng điện trên mạch còn lại bằng:

r0 ,Ω/kmkm

x0 ,Ω/kmkm

b0,

10-6S/kmkm

R,Ω

X,Ω

Bảng 3.6Tổng tổn thất điện áp trên đường dây I – 5 – 6 bằng:

∆ U I−5−6 bt %=∆ U I−5 bt %+ ∆ U 5−6 bt%=5,90 %+3,42%=9,32%

Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét các sự cố xếp chồng Khingừng một mạch trên đoạn I – 5 sẽ nguy hiểm hơn so với trường hợp ngừng một mạchtrên đoạn 5 – 6 Khi đó, tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố trên đoạn nàybằng:

1 Chọn điện áp định mức mạng lưới điện

Công suất truyền trên đoạn II – 9 bằng:

Tính toán tương tự cho các đoạn còn lại, ta có bảng kết quả sau:

Đường dây i Công suất truyền tải ´S i,

Nhận thấy, điện áp tính toán đều trong khoảng từ 70 đến 150 kV nên ta chọn điện

áp chung cho toàn hệ thống là U đ m=110 kV

2 Chọn tiết diện dây dẫn

* Đoạn II – 9: Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng:

Chọn dây AC-150 có I cp=445 A, thoả mãn điều kiện về vầng quang

+ Khi ngừng một mạch của đường dây thì dòng điện trên mạch còn lại bằng:

I 1 sc=2 I II −9=2 ×157,31=314,62 A → I1 sc<I cp

* Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng kết quả sau:

Đường

I lvmax ,A

∆ U 9 sc %=2 ×5,27 %=10,53 %

* Tính toán tương tự ta có bảng kết quả sau:

∆ U II−9−8 bt %=∆ U II −9 bt %+∆U 9−8 bt%=5,27 %+3,02 %=8,29 %

Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét các sự cố xếp chồng Khingừng một mạch trên đoạn II – 9 sẽ nguy hiểm hơn so với trường hợp ngừng mộtmạch trên đoạn 9 – 8 Khi đó, tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố trênđoạn này bằng:

∆ U II−9 sc %=∆ U II−9 sc %+ ∆U 9−8 bt%=10,53 %+3,02 %=13,55 %

Như vậy, tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án 3có giá trị:

∆ U maxbt%=9,32 %

Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố bằng :

∆ U maxsc%=15,22%

3.2.4 Phương án 4

1 Chọn điện áp định mức mạng lưới điện

Công suất truyền trên đoạn II – 4 bằng:

Tính toán tương tự cho các đoạn còn lại, ta có bảng kết quả sau:

Đường dây i Công suất truyền tải ´S i,

có một giá trị Utt4= 153,14 kV, để đơn giản và tiết kiệm ta chọn điện áp chung chotoàn hệ thống là U đm=110kV

2 Chọn tiết diện dây dẫn

* Đoạn II – 4: Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng:

Chọn dây AC-240 có I cp=610 A thoả mãn điều kiện về vầng quang

+ Khi ngừng một mạch của đường dây thì dòng điện trên mạch còn lại bằng:

I 1 sc=2 I II −4=2 ×218,31=436,62 A → I1 sc<I cp

* Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng kết quả sau:

Đường

I lvmax ,A

* Tính toán tương tự ta có bảng kết quả sau:

∆ U II− 4−3 bt %=∆ U II−4 bt %+∆ U 4−3 bt%=6,29 %+3,73 %=10,02 %

Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét các sự cố xếp chồng Khingừng một mạch trên đoạn II – 4 sẽ nguy hiểm hơn so với trường hợp ngừng mộtmạch trên đoạn 4 – 3 Khi đó, tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố trênđoạn này bằng:

1 Chọn điện áp định mức mạng lưới điện

Tính toán phân bố công suất trên các đường dây trong mạch vòng II – 4 – 3 – II :

¿38,85+ j19,68 MVA

´S4 −3=´S II −4−´S4=38,85+ j 19,68−35− j 16,95

¿3,85+ j2,73 MVA

Mạch vòng có một điểm phân công suất là nút 3

Phân bố công suất trên các đường dây còn lại giống như đã được tính ở phương

án 3

Điện áp tính toán trên đoạn đường dây II - 3 là :

U II−3=4,34√72,60+16 ×35,15=109,36 kV

Tính toán tương tự cho các đoạn còn lại, ta có bảng kết quả sau:

Đường dây I Công suất truyền tải ´S i,

2 Chọn tiết diện dây dẫn

* Đoạn II – 3: Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng:

Chọn dây AC-185 có I cp=510 A thoả mãn điều kiện về vầng quang

Tính tương tự cho các trường hợp còn lại

Khi mạch vòng bị sự cố, ta xét 2 trường hợp: Mạch vòng bị đứt đường dây II – 3hoặc mạch vòng bị đứt đường dây II – 4.

Công suất phụ tải 3 lớn hơn phụ tải 4, do đó dòng điện chạy trên đoạn 4 – 3 làlớn nhất khi ngừng đường dây II – 3

I lvmax ,A

r0 ,Ω/kmkm

x0 ,Ω/kmkm

b0,

10-6S/kmkm

R,Ω

X,Ω

a tc là hệ số hiệu quả của vốn đầu tư, a tc=0,125

K là vốn đầu tư về đường dây

∆ A là tổng tổn thất điện năng hàng năm

C là giá 1 kWh điện năng tổn thất, C=500 đ ồ ng

- Đối với đường dây trên không lộ kép đặt chung cột, vốn đầu tư để xây dựngcác đường dây được tính theo công thức sau :K=∑1,6 K0 l i

Đối với lộ đơn thì : K=∑K0.l i

Trong đó : K0 là vốn đầu tư cho 1 km đường dây lộ đơn, đ/kmkm

l i là chiều dài đường dây thứ i

Giá thành dây dẫn trên không một mạch điện áp 110kV dùng cho cột thép được

tra trong bảng (bảng 8.39, trang 256 Nguyễn Văn Đạm Thiết kế các mang và hệ

thống điện Nhà xuất bản Khoa học kĩ thuật 2005) :

Bảng 3.17

- Tổn thất điện năng trên đường dây hàng năm được xác định theo công thức :

∆ A=∆ P maxi τ

Trong đó : ∆ P maxi là tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại

τ là thời gian tổn thất công suất cực đại

- Tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại được xác định :

∆ P maxi=P maxi2 +Q maxi2

- Đoạn I – 1: Có l1=70,10 km dây AC-185, đường dây lộ đơn

+ Vốn đầu tư để xây dựng đường dây bằng :

l,km

R,Ω

´S,MVA

ΔA,A,kWh

Vậy, chi phí tính toán hàng năm của phương án 1 bằng :

Z3=(0,07+0,125 )× 285491,2×106

+46594,0 ×103×500

¿78,97.109đ ồ ng=78,97 t ỉ đ ồ ng

II – 2 95 2 58,70 9,69 31,2 – j8,37 3034,6 283 26579,4

Bảng 3.22Vậy, chi phí tính toán hàng năm của phương án 5 bằng :