Thiết kế lưới điện khu vực

Thiết kế lưới điện khu vực

Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 1 - MC LC Lời nói đầu.- 3 - CHƯƠNG 1 : :: : Phân tích nguồn và phụ tải .- 4 - 1.1. phân tích đặc điểm của nguồn - 4 - 1.2. Phân tích đặc điểm của tảI - 4 - Chơng 2 : Cân bằng công suất trong hệ thống .- 6 - 2.1. cân bằng công suất tác dụng - 6 - 2.2. cân bằng công suất phản kháng - 7 - Chơng 3 : Chọn phơng án cung cấp điện hợp lí nhất - 9 - 3.1. dự kiến các phơng án nối dây của mạng điện .- 9 - 3.1.1. phơng án 1 - 10 - 3.1.2. phơng án 2 - 10 - 3.1.3. phớng án 3 - 11 - 3.1.4. phơng án 4 - 11 - 3.1.5. phơng án 5 - 12 - 3.2. tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cho từng phơng án .- 12 - 3.2.1. Phơng án 1 - 14 - 3.2.2. Phơng án 2 - 16 - 3.2.3. Phơng án 3 - 19 - 3.2.4. Phơng án 4 - 22 - 3.2.5. Phơng án 5 - 28 - Chơng 4 : so sánh chỉ tiêu kinh tế các phơng án.- 31 - 4.1. phơng án 1 .- 32 - 4.2. phơng án 2 .- 33 - 4.3. phơng án 3 .- 34 - 4.4. phơng án 4 .- 35 - Chơng 5 : Chọn số lợng, công suất mBA và sơ đồ nối dây.- 37 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 2 - 5.1. chọn mBA - 37 - 5.2. chọn sơ đồ nối dây hợp lí cho các trạm hạ áp và vẽ sơ đồ của mạng điện .- 40 - Chơng 6 : Tính chính xác trạng tháI vận hành của lới điện .- 43 - 6.1. chế độ phụ tảI cực đại .- 43 - 6.2. chế độ phụ tảI cực tiểu .- 47 - 6.3. chế độ phụ tảI sau sự cố .- 50 - 6.4. tính điện áp các nút trong mạng điện - 52 - Chơng 7 : Lựa chọn các phơng thức điều chỉnh điện áp.- 55 - 7.1. chọn các đầu điều chỉnh trong mBA trạm 1 - 57 - 7.2. chọn các đầu điều chỉnh trong mBA trạm còn lại - 58 - Chơng 8 : Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện .- 59 - 8.1. vốn đầu t xây dựng mạng điện .- 59 - 8.2. tổng tổn thất tác dụng trong mạng điện - 60 - 8.3. tổn thất điện năng trong mạng điện - 61 - 8.4. tính chi phí và giá thành - 61 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 3 - Lời nói đầu Li ủin l mt b phn ca h thng ủin lm nhim v ti ủin t cỏc ngun ủin ti cỏc thit b dựng ủin. Thit k v xõy dng li ủin l cụng vic ht sc quan trng ca nghnh ủin, cú nh hng ln ti cỏc ch tiờu kinh t - k thut ca h thng ủin. Gii quyt ủỳng ủn vn ủ kinh t - k thut, xõy dng v vn hnh s mang li li ớch khụng nh ủi vi h thng ủin. ỏn mụn hc thit k li ủin khu vc s tớnh toỏn thit k mng ủin cho mt khu vc gm cỏc h tiờu th ủin loi I, ủa ra phng ỏn thit k thc thi nht, ủm bo cung cp ủin cho cỏc h tiờu th ủin vi chi phớ nh nht khi thc hin cỏc hn ch k thut v ủ tin cy cung cp ủin v cht lng ủin nng. Ni dung ủ ỏn gm cỏc chng sau : Chng 1 : Phõn tớch ngun v ph ti Chng 2 : Cõn bng cụng sut trong h thng. Chng 3: D kin cỏc phng ỏn v so sỏnh v mt k thut. Chng 4: So sỏnh cỏc phng ỏn v mt kinh t. Chng 5: Chn s lng, cụng sut MBA v s ủ ni dõy. Chng 6: Tớnh chớnh xỏc trng thỏi vn hnh ca li ủin. Chng 7: La chn cỏc phng thc ủiu chnh ủin ỏp. Chng 8: Cỏc ch tiờu kinh t k thut ca mng ủin. Do thi gian v kin thc cũn hn ch nờn bn ủ ỏn ca em khụng th trỏnh khi nhng thiu sút, em rt mong nhn ủc s ch bo v giỳp ủ ca cỏc thy, cụ giỏo ủ em cú th t hon thiờn kin thc ca mỡnh. Em xin chõn thnh cm n cỏc thy cụ trong b mụn, ủc bit l TS. Ló Minh Khỏnh ủó giỳp ủ em hon thnh ủ ỏn mụn hc ny. Sinh viờn thc hin : Ma hảI hà Ma hảI hàMa hảI hà Ma hảI hà Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 4 - CHƯƠNG 1 : :: : Phân tích nguồn và phụ tải Tng hp thụng tin v ngun ủin v ph ti ủin l bc ủu quan trng trong thit k mng ủin, ủõy l bc quyt ủnh thnh cụng hay tht bi ca cụng vic. T ủú ủa ra ủc nhng phng ỏn ni dõy hp lý, ủỏp ng ủc nhu cu ca ph ti. Trc khi thit k phi nm ủc cỏc ủc ủim ca ngun trong phm vi thit k nh: s ngun ủin, ủc ủim ca ngun phỏt V ca ti nh: s ph ti, cụng sut yờu cu, s ủ b chớ, mc ủ ủm bo cung cp ủin 1.1. phân tích đặc điểm của nguồn Trong h thng ủin cú mt ngun ủin ủc coi l cú cụng sut vụ cựng ln,vi h s cụng sut os ht C trờn thanh gúp cao ỏp ca nh mỏy ủin l os 0.85 ht C = . 1.2. Phân tích đặc điểm của tảI S liu ph ti ủin: Vi max maxi i i Q tg P = ì min mini i i Q tg P = ì min max 0.5= ì i i Q P Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 5 - Tng cú 6 ph ti loi I, yờu cu ủiu chnh ủin ỏp l khỏc thng. Tng cụng sut ph ti yờu cu ch ủ cc ủi l ( ) max 161 pt MW P = , ch ủ ph ti cc tiu cú tng cụng sut l ( ) min 80.5 pt MW P = . Ph ti cú phõn b tng ủi ủu xung quanh ngun ủin. Khong cỏch ln nht ti ngun ủin l 76.158 Km, khong cỏch ngn nht l 42.426 Km. vn hnh linh hot thỡ cn phi cú s liờn h cht ch gia h thng ủin v ngun ủin. Ph ti S liu 1 2 3 4 5 6 66 6 max P ( ) MW 20 34 24 25 30 28 min P ( ) MW 10 17 12 12.5 15 14 i Cos 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 max Q ( ) MAr 9.686 16.467 11.624 12.108 14.530 13.451 min Q ( ) MAr 4.843 8.233 5.812 6.054 7.265 6.781 Loi ph ti I I I I I I K/c ủ n ngu n (Km) 76.158 42.426 70.711 67.082 72.111 70.711 Yờu c u ủ i u ch nh ủ i n ỏp KT i n ỏp c a l i th c p 10 KV Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 6 - Chơng 2 : Cân bằng công suất trong hệ thống Trong h thng ủin ch ủ vn hnh ch tn ti khi cú s cõn bng cng sut tỏc dng c cng sut phn khỏng. Vic cõn bng cụng sut trong h thng, trc ht l kim tra kh nng cung cp v tiờu th ủin trong h thng. T ủú xỏc ủnh phng thc vn hnh cho nh mỏy ủin trong h thng, trng thỏi vn hnh cc ủi, cc tiu v s c da trờn s cõn bng, ủc ủim v kh nng cung cp ca nh mỏy v h thng. 2.1. cân bằng công suất tác dụng Cụng sut tỏc dng ca ph ti liờn quan vi tn s ca dũng ủin xoay chiu. Tn s trong h thng s thay ủi khi s cõn bng cụng sut tỏc dng trong h thng b phỏ v. Gim cụng sut tỏc dng phỏt ra dn ủn gim tn s v ngc li, tng cụng sut tỏc dng phỏt ra dn ủn tng tn s. Vỡ vy, ti mi thi ủim cn cú s cõn bng cụng sut tỏc dng gia cụng sut phỏt v cụng sut yờu cu. Phng trỡnh cõn bng cụng sut tỏc dng cú dng tng quỏt nh sau: F yc P P= Vi : - F P : l tng cụng sut phỏt. - yc P : l tng cụng sut yờu cu . max . yc pt td dt P m P P P P= + + + Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 7 - Trong ủú : - m : l h s ủng thi. - max pt P : l tng cụng sut cu tt cc cỏc ph ti trong ch ủ cc ủi ca h thng. - P : l tng tht cụng sut trong h thng (bao gm tn tht trờn ủng dõy v tn tht trong MBA). - td P : l tng cụng sut t dựng trong nh mỏy. - dt P : l tng cụng sut d tr cn thit trong nh mỏy. Xỏc ủnh yc P : m = 1 (vỡ ủõy l li truyn ti). max 1 2 3 4 5 6 161 ( ) pt P P P P P P P MW= + + + + + = (nh ủó tớnh phn I). max (8%). pt P P = = 0.08 ì 161= 12.880 ( )MW . , td dt P P do quỏ bộ nờn ta cú th b qua . yc P = 1 ì 161 +12.880 + 0 + 0 = 173.880 ( )MW . Vy : trong ch ủ ph ti max cụng sut tỏc dng phỏt ra ca h thng l: F P = 173.88 ( )MW . 2.2. cân bằng công suất phản kháng ủm bo cht lng ủin ỏp cn thit cỏc h tiờu th ủin trong h thng ủin v cỏc khu vc riờng bit ca nú thỡ cn cú s cõn bng cụng sut phn khỏng trờn cỏc h thng ủin v cỏc khu vc ủú, s thiu ht cụng sut phn khỏng s lm cho ủin ỏp gim sỳt. Do ủú trong giai ủon ủu ca thit k phỏt trin cỏc mng ủin cn phi tin hnh cõn bng s b cụng sut phn khỏng. Phng trỡnh cõn bng cụng sut phn khỏng ca h thng : F yc Q Q= Vi : - F Q : l tng cụng sut phn khỏng phỏt ra. Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 8 - F Q = F F P tg ì (vi cos F = 0.85 0.6197 F tg = ) F Q = 173.88 ì 06.197 = 107.753 ( )MW . - yc Q : l tng cụng sut yờu cu t nh mỏy. yc Q = max . i B A L C td dt m Q Q Q Q Q Q+ + + + Trong ủú : - m : l h s ủng thi, ly m = 1. - max i Q : l tng cụng sut phn khỏng ca ph ti ch ủ cc ủi. max i Q = ( ) 1 2 3 4 5 6 77.976Q Q Q Q Q Q MVAr+ + + + + = - BA Q : l tng tn tht cụng sut phn khỏng trong cỏc MBA. ( ) ( ) max 15% 0.15 77.976 11.696 BA i Q Q MVAr = ì = ì = - L Q : l tng tn tht cụng sut phn khỏng trờn ủng dõy. - C Q : l cụng sut phn khỏng do ủng dõy sinh ra. (Trong ủ ỏn ny ta b qua L Q , C Q ). - td Q : l tng cụng sut t dựng trong nh mỏy ủin - dt Q : l tng cụng sut d tr trong h thng. (Trong ủ ỏn ny ta cng khụng xột ủn td Q , dt Q ) yc Q = m. max i Q + BA Q = 1 ì 77.976 + 11.696= 89.672 ( ) MVAr Vy so sỏnh F Q v yc Q ta thy F Q > yc Q Do ủú ta khụng cn tin hnh bự cụng sut phn khỏng, m ch cn ủiu chnh kớch t. Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 9 - Chơng 3 : Chọn phơng án cung cấp điện hợp lí nhất Cỏc ch tiờu kinh t - k thut ca mng ủin ph thuc rt nhiu vo s ủ ca nú. Vỡ vy cỏc s ủ mng ủin cn ủc chn sao cho cú chi phớ nh nht, ủm bo ủ tin cy cung cp ủin cn thit, ủm bo cht lng ủin nng yờu cu ca cỏc h tiờu th, thun tin v an ton trong vn hnh, kh nng phỏt trin trong tng lai v tip nhn ph ti mi. chn ủc s ủ ti u ca mng ủin ngi ta s dng phng phỏp nhiu phng ỏn. T cỏc v trớ ủó cho ca ph ti cn tin hnh d kin mt s phng ỏn v phng ỏn tt nht s ủc chn trờn c s so sỏnh kinh t - k thut cỏc phng ỏn. 3.1. dự kiến các phơng án nối dây của mạng điện. T vic phõn tớch ngun v ph ti trờn ta thy: tt c 6 ph ti ủin ủu l h tiờu th ủin loi I, yờu cu ủ tin cy cung cp ủin cao. Do ủú phi s dng cỏc bin phỏp cung cp ủin : l kộp, mch vũng. Ta ủa ra 5 phng ỏn sau cung cp ủin sau: Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ma Hải Hà Ma Hải HàMa Hải Hà Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 10 - 3.1.1. phơng án 1 2 3 4 5 6 1 7 6 . 1 5 8 K m 7 2 . 1 1 1 K m 6 7 . 0 8 2 K m 7 0 . 7 1 1 K m 4 2 . 4 2 6 K m 7 0 . 7 1 1 K m P.A 1 N 3.1.2. phơng án 2 7 0 . 7 1 1 K m 4 2 . 4 2 6 K m 6 7 . 0 8 2 K m 7 2 . 1 1 1 K m 4 0 K m P.A 2 1 6 5 4 3 2 N 4 1 . 2 3 1 K m [...]...Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội 3.1.3 phớng án 3 N 6 Km K 082 67 40 Km 1 42 4 26 Km 50.99 K m 70.711 m 2 5 1K 41.23 m 4 3 P.A 3 3.1.4 phơng án 4 N Km 72 11 42 08 67 1K m m 2K 2 5 70.711 K m 1 6 Km m 42 6 58 K 76.1 70.711 1 Km 41.23 4 3 P.A 4 Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 11 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội 3.1.5 phơng... Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 35 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ta cú b ng t ng h p cỏc ch tiờu kinh t - k thu t c a cỏc phng ỏn so sỏnh 1 2 3 4 Umax bt % 5.93 6.45 6.97 6.629 Umax sc % 11.86 15.61 18.14 19.25 51.907 41.865 47.047 P.A U% Z ì109 ủ 37.448 T b ng k t qu tớnh toỏn trong b ng trờn ta nh n th y r ng Phng ỏn I l phng ỏn t i u nh t Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 -... c xỏc ủ nh theo bi u th c: U N i bt % = Pi Ri + Qi Xi 2 U ủm 100 Trong ủú : - Pi , Qi l cụng su t tỏc d ng v cụng su t ph n khỏng ch y trờn cỏc l (MW, MVAr) Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 13 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội - - Xi = li roi Ri = n li xoi n l ủi n tr c a ủ ng dõy l ủi n khỏng c a ủ ng dõy - n l s l dõy (trong ủ ỏn ny t t c cỏc l ủ u l l kộp nờn ta l y n=2)... c b ng k t qu sau: o n N1 N-2 N -3 N-4 N-5 N-6 L(km) 76.158 42.426 70.711 67.082 72.111 70.711 P(MW) 20 34 24 25 30 28 Uủm (KV) 86.3821 105.098 Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 92.546 93.796 101.977 98.844 - 14 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Ta th y 70 (KV) < Uủm < 150 (KV) ta ch n ủi n ỏp ủ nh m c c a m ng ủi n l U ủm = 110 (KV) b L a ch n ti t di n dõy d n v ki m tra l... 69.98 63.62 AC-70 265 139.96 N4 25 12.11 72.90 66.27 AC-70 265 145.80 N5 30 14.53 87.48 79.53 AC-70 265 174.95 N6 28 13.56 81.65 74.22 AC-70 265 163.29 Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 Ftt mm 2 Flc mm 2 - 15 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội c Xỏc ủ nh t n th t ủi n ỏp trong m ng ủi n - L N 1 : T n th t ủi n ỏp ch ủ bỡnh th ng l: PN 1 RN 1 + QN 1 X N 1 U N 1 bt % = 2 Uủm ì 100... 15.56 5.43 10.85 V y U bt max % = 5.93% v U sc max % = 11.86% 3.2.2 phơng án 2 N Km 42 4 2 6 72 082 67 40 Km 11 1K m Km 1 6 Km 70.711 2 5 1 41.23 Km 4 3 P.A 2 Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 16 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội a) Xỏc ủ nh ủi n ỏp ủ nh m c c a m ng ủi n Ta cú : S21 = S1 = P1 + jQ1 SN 2 = S1 + S2 = ( P + P2 ) + j ( Q1 + Q2 ) 1 S4 3 = S3 = P3 + jQ3 SN 4 =... tiờu chu n l Ftc = 150 mm 2 lo i dõy AC-150 cú I cp = 445A, ro = 0.21 / km, xo = 0.416 / km Gi thi t ủ t m t dõy d n lỳc ph t i ủang s d ng cụng su t c c ủ i: Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 17 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội I sc = 2.I lv max = 2 ì 58.318 = 116.636 ( A ) < I cp = 265 ( A ) Dõy d n ủ m b o ủi u ki n phỏt núng - Tớnh toỏn tng t cho cỏc l dõy cũn l i ta cú... 3.90% ch ủ s c l : U N 1 sc % = 2 ì U N 2 bt % + U2 1 bt % U N 3 sc % = 2 ì U N 4 bt % + U 43 bt % - Tớnh toỏn tng t cho cỏc nhỏnh khỏc ta ủ c b ng k t qu sau: Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 18 - Đồ án môn học Lới điện o n S Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội l (km) l ro / km xo / km R X U bt % U sc % 21 2 40 0.45 0.44 9.00 8.80 2.19 4.38 N2 2 42.426 0.21 0.416 4.45 8.82 3.90 7.79 43 2 41.231 0.45... c a m ng ủi n Ta cú : S21 = S1 = P1 + jQ1 SN 2 = S1 + S2 = ( P + P2 ) + j ( Q1 + Q2 ) 1 S4 3 = S3 = P3 + jQ3 SN 4 = S4 + S43 = ( P3 + P4 ) + j ( Q3 + Q4 ) Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 19 - Đồ án môn học Lới điện Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội S65 = S5 = P5 + jQ5 SN 6 = S6 + S6 5 = ( P5 + P6 ) + j ( Q5 + Q6 ) Thay s vo tớnh toỏn ta ủ c b ng k t qu sau: o n 21 L(km) N-2 4 -3 N-4 6-5 N-6 40... c) Xỏc ủ nh t n th t ủi n ỏp trong m ng ủi n -L N2: T n th t ủi n ỏp ch ủ bỡnh th ng l: U N 2 bt % = PN 2 RN 2 + QN 2 X N 2 2 Uủm ì100 Thay s vo ta cú: Ma Hải Hà Lớp : Hệ Thống Điện 2-K50 - 20 - Đồ án môn học Lới điện U N 2 bt % = Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội 1 2 1 2 54 ì ì 42.426 ì 0.21 + 26.153 ì ì 42.426 ì 0.416 1102 T n th t ủi n ỏp ì 100 = 3.90% ch ủ s c l : U N 1 sc % = 2 ì U N 2 bt % . 6.4. tính điện áp các nút trong mạng điện ....................................................- 52 - Chơng 7 : Lựa chọn các phơng thức điều chỉnh điện áp.-. tổng tổn thất tác dụng trong mạng điện. ...........................................- 60 - 8.3. tổn thất điện năng trong mạng điện ......................................................-