Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng của một quốc gia. Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa càng nhanh, mạnh kéo theo nhu cầu sử dụng năng lượng nói chung và năng lượng điện nói riêng ngày càng lớn. Cùng với sự phát triển đòi hỏi chúng ta phải thiết kế, tính toán kĩ lưỡng các mạng lưới hệ thống truyền tải điện, cung cấp điện cũng như điện phân phối điện cho các hộ tiêu thụ phù hợp với từng kiện cụ thể, để vừa đảm bảo hợp lý về kĩ thuạt cũng như hiệu quả về kinh tế. Xuất phát từ thực tế đó, lớp Đ8QLNL2 được giao làm bài tập đồ án môn học Hệ thống cung cấp điện để phần nào hiểu được và làm quen với các hệ thống cung cấp điện. Đồ án môn học đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực. Trong đồ án môn học này em trình bày về: Thiết kế hệ thống điện có 2 nguồn và 9 phụ tải.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Khoa Quản lý lượng -*** - ĐỒ ÁN MÔN HỌC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Đề tài Thiết kế mạng điện khu vực Giáo viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Thị Hương Mai Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Huế Lớp: Đ8-QLNL2 Hà Nội, tháng 10 - 2015 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHỤ LỤC CHƯƠNG I PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ CÁC PHỤ TẢI 1.1.Nguồn cung cấp 1.1.1.Hệ thống 1.1.2.Nhà máy điện gió 1.2.Các phụ tải điện CHƯƠNG II CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 Cân công suất tác dụng 2.2 Cân công suất phản kháng 11 CHƯƠNG III XÂY DỰNG CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ - KĨ THUẬT 13 3.1 Dự kiến phương án 13 3.2 So sánh phương án phương án 19 3.2.1 Phương án 19 3.2.2:Phương án 2: 31 3.2.3.Phương án 37 3.2.4.Phương án 42 3.2.5.Phương án 47 3.3 So sánh phương án mặt kinh tế 52 3.3.1.Phương án 1: 53 3.3.2.Phương án 54 CHƯƠNG 4: ĐỀ ÁN GIẢM TỔN THẤT CÔNG SUẤT CỦA PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU VÀ TÍNH TOÁN TÀI CHÍNH Error! Bookmark not defined Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện phần vô quan trọng hệ thống lượng quốc gia Nước ta trình công nghiệp hóa đại hóa nhanh, mạnh kéo theo nhu cầu sử dụng lượng nói chung lượng điện nói riêng ngày lớn Cùng với phát triển đòi hỏi phải thiết kế, tính toán kĩ lưỡng mạng lưới hệ thống truyền tải điện, cung cấp điện điện phân phối điện cho hộ tiêu thụ phù hợp với kiện cụ thể, để vừa đảm bảo hợp lý kĩ thuạt hiệu kinh tế Xuất phát từ thực tế đó, lớp Đ8QLNL2 giao làm tập đồ án môn học Hệ thống cung cấp điện để phần hiểu làm quen với hệ thống cung cấp điện Đồ án môn học đưa phương án có khả thực thi việc thiết kế mạng lưới điện cho khu vực Trong đồ án môn học em trình bày về: Thiết kế hệ thống điện có nguồn phụ tải Đồ án gồm: Chương I: Phân tích nguồn cung cấp điện phụ tải Chương II: Cân công suất tác dụng phản kháng hệ thống điện Chương III: Xây dựng phương án tối ưu Chương IV: Đề án giảm tổn thất công suất cho phương án tối ưu tính toán tài cho đề án Trong trình làm đồ án, với hướng dẫn tận tình cô giáo TS Nguyễn Thị Hương Mai nỗ lực thân, em hoàn thành đồ án môn học Tuy nhiên, lượng kiến thức kinh nghiệm thực tế em hạn chế nên đồ án em không tránh khỏi sai sót hạn chế Em mong nhận đạo hướng dẫn thầy, cô, để em hoàn thiện thêm kiến thức Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thị Huế Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện PHỤ LỤC Các số liệu phụ tải: Sơ đồ mặt nguồn điện phụ tải cho hình 1, số liệu phụ tải cho bảng Hình Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Tỷ lệ: đơn vị tương ứng với 2km Page Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Bảng 1: Các hộ tiêu thụ Các số liệu Phụ tải cực đại(MW) 12 10 13 11 Hệ số công suất cos 0,9 0,9 0,85 0,8 0,85 0,9 0,9 0,9 0,85 Mức đảm bảo cung cấp điện III II II III I II III Yêu cầu điều chỉnh điện áp Trong dải 0.95 - 1.05x Udm Yêu cầu số mang tải Nhỏ 80% III II Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000h Giá kWh điện tổn thất: 1500đ Giá kVAr công suất thiết bị bù: 100000đ Thông tin nguồn: Nguồn hệ thống: Hệ thống điện (HT) có công suất vô lớn, hệ số công suất góp 35kV HT 0,85 Một nhà máy điện gió có tuabin gió Mỗi tuabin gió có công suất định mức Pđm = 5MW, cosφ = 0,85, Uđm = 10,5 kV Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG I PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ CÁC PHỤ TẢI Để chọn phương án tối ưu cần tiến hành phân tích đặc điểm nguồn cung cấp điện phụ tải Trên sở xác định công suất phát nguồn cung cấp dự kiến sơ đồ nối điện cho đạt hiệu Kinh tế - Kĩ thuật cao 1.1.Nguồn cung cấp Trong hệ thống điện thiết kế có hai nguồn cung cấp, hệ thống điện nhà máy điện gió 1.1.1.Hệ thống Hệ thống điện(HT) có công suất vô lớn, hệ thống công suất góp 35kV HT 0,85 Vì cần phải có liên hệ giữ HT nhà máy điện gió để trao đổi công suất hai nguồn cung cấp cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường chế độ vận hành Mặt khác, hệ thống có công suất vô lớn chọn HT nút cân công suất nút sở điện áp Ngoài ra, hệ thống có công suất vô lớn không cần phải dự trữ công suất nhà máy nhiệt điện, nói cách khác công suất tác dụng phản kháng dự trữ lấy từ hệ thống điện 1.1.2.Nhà máy điện gió Nhà máy điện gió(ĐG) có tuabin gió Mỗi tuabin gió có công suất định mức Pđm=5MW, cosφ=0,85, Uđm=10,5 kV Như tổng công suất định mức ĐG 5×5=25MW Năng lượng điện chạy sức gió Hiệu suất nhà máy điện gió tương đối thấp (khoảng 40÷50%) Đồng thời công suất tự dùng ĐG thường chiếm khoảng 5% tùy theo loại nhà máy điện gió Đối với nhà máy điện gió, tuabin làm việc ổn định phụ tải P≥70%Pđm; phụ tải P[...]... phương án được dự kiến như trên hình sau: Phương án 1: Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 14 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Phương án 2: Sơ đồ mạng điện Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 15 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Phương án 3: Sơ đồ mạng điện: Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 16 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện. .. Phương án: 4 Sơ đồ mạng điện: Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 17 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Phương án 5: Sơ đồ mạng điện: Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 18 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện 3.2 So sánh các phương án về mặt kinh tế- kỹ thuật Để tinh các chỉ tiêu kinh tế- kĩ thuật của mạng điện, trước hết cần chọn điện áp định mức của mạng điện, ... Đ8QLNL2 - EPU Page 27 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 28 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện 3.Tính tổn thất điện áp trong mạng điện Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng tần số của các dòng điện và độ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện Khi thiết kế các mạng điện thường giả thiết... thống cung cấp điện Chạy chương trình ta được kết quả: - Tổn thất công suất là : ∆P=3.8 MW - Tổn thất điện áp ∆Umax%=UHT-1=-7.68% Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 30 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện 3.2.2:Phương án 2: Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 31 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện 3.2.2.1.Bảng điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện. .. - EPU Page 33 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 34 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện 3 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện Từ kết quả chạy chương trình thì ta có: Tổn thất điện áp ∆Umax%=U1-4=-29,16 Tổn thất công suất ∆P=12,6MW Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 35 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Sinh viên... hoặc các nguồn cung cấp có đủ công suất tác dụng để cung cấp cho các phụ tải Do đó không xét đến những vấn đề duy trì tần số Vì vậy chỉ tiêu chất lượng của điện năng là giá trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với điện áp ở mạng điện thứ cấp Khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh giá chất lượng điện năng theo các giá trị của tổn thất điện áp Khi tính sơ bộ các mức điện áp trong... các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối của các phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điệ Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 19 Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị công suất trên mỗi đường dây trong mạng điện Các phương án của mạng điện thiết kế hay là các đoạn... dẫn, tính các chỉ tiêu chất lượng của đliện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ của các phương án so sánh 3.2.1 Phương án 1 Sơ đồ mạng điện phương án 1 1 Chọn điện áp định mức của mạng điện Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, cũng như các đặc trưng kinh tế kĩ thuật của mạng điện Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất của phụ... EPU Page 12 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG III XÂY DỰNG CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ - KĨ THUẬT 3.1 Dự kiến các phương án Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó Vì vậy, các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu các hộ tiêu thụ,.. .Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện 2.2 Cân bằng công suất phản kháng Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằng giữa điện năng sản xuất và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm Sự cân bằng đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng, mà cả đối với công suất phản kháng Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp phá hoại sự cân ... 15 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Phương án 3: Sơ đồ mạng điện: Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 16 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Phương án: 4 Sơ đồ mạng điện: ... 17 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Phương án 5: Sơ đồ mạng điện: Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 18 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện 3.2 So sánh phương án mặt... Page 27 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện Sinh viên thực hiện:Nguyễn Thị Huế - Đ8QLNL2 - EPU Page 28 Đồ án môn học: Hệ thống cung cấp điện 3.Tính tổn thất điện áp mạng điện Điện cung cấp cho