Hệ thống điện

Chơng I: cân công suất tác dụng v công suất phản kháng hệ thống điện Để hệ thống điện lm việc ổn định, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ cho hộ phụ tải điện nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng v công suất phản kháng cho hộ phụ tải, tức l thời điểm phải tồn cân công suất phát nguồn, công suất tiêu thụ hộ phụ tải v công suất tiêu tán phân tử hệ thống Mục đích chơng ny l ta phải tính toán xem nguồn phát có đáp ứng đủ công suất tác dụng v công suất phản kháng cho hộ phụ tải hay không? Từ ta dịnh phơng thức vận hnh cho nh máy điện nh ton mạng điện nhằm đảm bảo cung cấp điện đầy đủ v chất lợng điện tốt, tức l phải đảm bảo ổn định điện áp v tần số giới hạn cho phép 1.Cân công suất tác dụng: Nếu công suất tác dụng nguồn điện nhỏ yêu cầu phụ tải tần số giảm v ngợc lại Cân công suất tác dụng có tính chất ton hệ thống, tần số nơi hệ thống điện l nh Ta có phơng trình cân bằng: PF = m.Ppt +Ptd +Pmd + Pdt Trong đó: PF l tổng công suất tác dụng phát máy điện nh máy điện hệ thống Ppt l tổng công suất tác dụng cực đại hộ tiêu thụ Pmd l tổng tổn thất công suất tác dụng đờng dây v trạm biến áp Ptd l tổng công suất tự dùng nh máy điện, đồ án ta lấy Ptd = Pdt l tổng công suất dự trữ nh máy điện, đồ án ta lấy Pdt = m l hệ số đồng thời, ta lấy m=1 Nh theo số liệu ta có: Ppt = 28 + 32 + 40 + 40 + 28 + 32 = 200 (MW) Pmd = 5% Ppt = 0,05 200 = 10 (MW) PF = 200 +10 = 210 (MW) 2.Cân công suất phản kháng: Để giữ cho điện áp hệ thống bình thờng bắt buộc phải có cân công suất phản kháng ton hệ thống nói chung v khu vực noí riêng Ta có phơng trình cân bằng: QF = QYC Với: QYC = m.Qpt + Ql - Qc + Qtd + Q dt + Qmba Trong đó: QF l tổng công suất phản kháng phát máy phát điện, trị số l QF = PF tgF Qpt l tổng công suất phản kháng cực đại mạng điện Ql l tổng tổn thất công suất phản kháng lới điện http://www.ebook.edu.vn Qc l tổng công suất phản kháng điện dung đờng dây sinh ra.Trong tính toán sơ ta lấy Ql = Qc Qtd l tổng công suất phản kháng tự dùng , tính toán sơ lấy Qtd = Qdt l tổng công suất phản kháng dụ trữ, tính toán sơ ta lấy Qmba l tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp hệ thống điện Theo đồ án ta có: 0,85 QF = PF.tgF = 210 0,85 Qpt =Ppt.tgpt = 200 = 130,14 (MVAR) 0,85 = 123,95 (MVAR) 0,85 Qmba = 15%.Qpt = 0,15.123,95 = 18,59 (MVAR) Nh ta có : QYC = Qpt + Qmba = 123,95 +18,15 = 142,54 (MVAR) So sánh QYC v QF ta thấy QF < QYC, điều ny có nghĩa l nguồn cung cấp không đủ công suất phản kháng cho hộ phụ tải Do ta phải tiến hnh bù sơ công suất phản kháng cho hộ phụ tải Ta có: Qb = QYC - QF = 142,54 130,14 = 12,4 (MVAR) +Ban đầu tất hộ phụ tải có hệ số công suất (cos = 0,85), ta dựa vo khoảng cách từ nguồn điện đến hộ phụ tải để tiến hnh bù công suất phản kháng cho hộ phụ tải +Theo mặt thiết kế khoảng cách từ nguồn điện đến hộ phụ tải v l xa nên ta tiến hnh bù cho hai hộ phụ tai ny + Ta tiến hnh bù cho hộ phụ tải đến hộ đến đạt đến hệ số công suất l cos3 = 0,93 Khi ta có: Qb3 = Q3 P3 tg3 = 24,79 40 0,93 = 8,99 (MVAR) 0,93 Ta nhận xét Qb > Q3 , tiến hnh bù tiếp cho hộ phụ tải 5.Ta tiến hnh bù ton phần lại cho hộ phụ tải , đó: Qb5 = Qb Qb3 = 12,4 8,99 = 3,41 (MVAR) áp dụng công thức: Qbi = Qi - Pi.tgi tgi= Qi Qbi Pi Qi Qbi )] Pi 17,35 3,41 )] cos5= cos[arctg( 28 cosi =cos[arctg( = 0,89 Nhận xét: cos5 = 0,89 < 0,9; thoả mãn điều kiện bù sơ Nh ta có bảng thông số phụ tải thiết kế sau bù sơ nh sau: http://www.ebook.edu.vn Phụ tải Li(km) 73 85 114 94 100 73 Pi(MW) 28 32 40 40 28 32 Qi(MVAR) 17,35 19,83 15,8 24,79 14,34 19,83 Si(MVA) 32,94 37,65 43 47,05 31,46 37,85 cosi 0,85 0,85 0,93 0,85 0,89 0,85 Chơng II: lựa chọn phơng án hợp lí kinh tế v kĩ thuật 2.1 dự kiến phơng án nối dây cuả mạng điện Theo yêu cầu thiết kế, ta phải đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ điện loại I , l loại phụ tải quan trọng Đối với loại phụ tải ny ngừng cung cấp điện gây nguy hiểm đến tính mạng ngời , lầm h hỏng thiết bị v để phục hồi lại trạng thái lm việc bình thờng bắt buộc xí nghiệp phải ngừng sản xuất thời gian di, vv Vì mức độ quan trọng hộ phụ tải ny nên đờng dây mạng điện phải đợc bố trí hợp lí cho gặp cố hỏng phận no đờng dây phải đamr bảo cung cấp điện đợc liên tục, phải đảm bảo cung cấp điện đợc iên tục cho hộ phụ tải Việc lựa chọn phơng án nối dây mạng điện phải đảm bảo yêu cầu sau: + Cung cấp điện liên tục + Đảm bảo chất lợng điên + Đảm bảo tính linh hoạt mạng điện + Đảm bảo tính kinh tế v có khả phát triển tơng lai + Đảm bảo an ton cho ngời v cho thiết bị Dựa theo mặt thiết kế v yêu cầu phụ tải, ta đa phơng án nối dây sau: 1.Phơng án 1: pt nđ pt5 pt4 pt1 pt2 pt3 2.Phơng án 2: pt6 nđ pt5 pt4 http://www.ebook.edu.vn pt1 pt2 pt3 3.phơng án 3: pt6 nđ pt5 pt4 pt1 pt2 4.phơng án 4: pt3 pt6 nđ pt5 pt4 pt1 pt2 pt3 http://www.ebook.edu.vn 2.2 so sánh phơng án mặt kĩ thuật Để so sánh phơng án mặt kĩ thuật, ta phải xét tới nội dung sau: + Chọn lựa cấp điện áp định mức hệ thống +Chọn lựa tiết diện dây dẫn + Tính toán tổn thất điện áp + Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn có cố a Chọn lựa cấp điện áp hệ thống: +Vấn đề lựa chọn cấp điện áp cho hệ thống ảnh hửog trực tiếp đến mặt kĩ thuật nh mặt kinh tế +Ta sử dụng công thức kinh nghiệm sau: U = 4,34 L + 16.P , kV Trong đó: P l công suất chuyên trở, MW L la khoảng cách chuyên tải, km Nếu U = 70ữ160 (kV) ta chọn cấp điện áp hệ thống la Udm=110kV b Lựa chọn tiết diện dây dẫn đoạn đờng dây: +Mạng điện m ta xét l mạng điện khu vực, ngời ta thờng lựa chọn tiết diên dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện.Ta dự kiến sử dụng loại dây dẫn (AC-ACO) dặt đỉnh tam giác đêù có cạnh l m +Công thức tính tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện l: Fi = Ii/Jktê, mm2 Vơí mạng điện ta xét thời gian sử dụng công suất cực đại l Tmax =5000h nên ta có Jktế = 1,1 A/mm2 Trong công thức Ii l dòng điện chạy đoạn đờng dây thứ i v đợc tính nh sau: Ii = Si n 3.U dm ,A Với Si l dòng công suất đờng dây thứ i v đợc tính nh sau: Si = Pi + j.Qi , MVA n l số mạch đờng dây, n = 1,2 Khi xác định đợc tiết diện dây dẫn đoạn đờng dây, ta tiến hnh so sánh với tiết diện tiêu chuẩn để chọn tiêu chuẩn gần c.Tính tổn thất điện áp hệ thống: +Tổn thất điện áp đợc tính theo biểu thức sau: U% = Pi Ri + Qi X i 100 n.U dm Trong đó: Pi, Qi l công suất tác dụng v công suất phản kháng đờng dây thứ i Ri, Xi l điện trở tác dụng v điện kháng đờng dây thứ i Chú ý tổn thất điện áp tính cho phạm vi cấp điện áp v ta tính tổn thất điện áp cực đại lúc bình thờng v xảy cố nặng nề nhất, trị số tổn thất điện áp phải thoả mãn yêu cầu sau: Đối với trờng hợp dùng máy biến áp thờng: http://www.ebook.edu.vn Umaxbt 10% Umaxsc 20% Đối với truờng hợp dùng mba điều áp dới tải thì: Umaxbt 15-20% Umaxsc 20-25% d Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: + Ta tiến hnh kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn có cố nặng nề theo biểu thức sau: Isc K Icp Trong đó: Isc l dòng điện lớn co cố( l khả hai dây đờng dây hai mạch bị đứt) Icp l dòng điện cho phép lâu di chạy qua dây dẫn K l hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lm việc, ta lấy K=1 Bây ta xét phơng án cụ thể: I Phơng án 1: sơ đồ nối điện: pt6 nđ pt5 pt4 pt1 pt2 pt3 Lựa chọn điện áp định mức cho mạng điện: * Xét đoạn 6-5: P65= P5= 28 MW ; L65= 42 km; U65 = 4,34 42 + 16.28 = 96,07 kV *Xét tơng tự với đoạn đờng dây khác ta có bảng tổng kết sau: Đoạn đờng dây N-1 1-2 N-4 4-3 N-6 Li (km) 73 51 94 41 73 Pi (MW) 60 32 80 40 60 http://www.ebook.edu.vn Ui (kV) 139,49 102,97 160,87 113,25 139,49 6-5 42 28 96,07 +Kết luận: Ta chọn cấp điện áp định mức mạng điện la Udm= 110kV Lựa chọn tiết diện dây dẫn: + Ta xét đoạn 6-5: S65= S5 = 31,46(MVA) I65= S 65 n 3.U dm = 31,46 3.110 10 = 82,56 A Với Tmax= 5000h, tơng ứng với Jktế= 1,1 A/mm2 F65= I 65 82,56 = = 75,05 (mm2) J kt 1,1 + Xét đoạn N-6: SN6= S6 + S5 = 69,31 (MVA) IN6= SN6 69,31 = 10 = 181,89 (A) n 3.U dm 3.110 I 181,89 FN6= N = = 165,35 (mm2) J kt 1,1 + Xét đoạn 2-1: S21=S2= 37,65 (MVA) I21= S 21 = 37,65 10 = 98,8 (A) n 3.U dm 3.110 I 98,8 F21= 21 = = 89,82 (mm2) J kt 1,1 + Xét đoạn N-1: SN1= S1+ S2= 70,59 (MVA) IN1= FN1= S N1 n 3.U dm = 70,59 3.110 10 = 185,25 (A) I N 185,25 = = 168,4 (mm2) J kt 1,1 + Xét đoạn 4-3: S43= S3= 43 (MVA) I43= S 43 = 43 10 = 112,84 (A) n 3.U dm 3.110 I 112,84 F43= 43 = = 102,58 (mm2) J kt 1,1 + Xét đoạn N-4: SN4= S3+S4= 90,05 (MVA) IN4= SN4 n 3.U dm = 90,05 3.110 10 = 236,32 (A) http://www.ebook.edu.vn FN4= I N 236,32 = = 214,83 (mm2) J kt 1,1 Vậy ta có bảng tổng kết sau: Đoạn đờng dây 2-1 N-2 4-3 N-4 6-5 N-6 Pi(MW) 32 60 40 80 28 60 Qi(MVAR) Si(MVA) 19,83 37,18 15,8 40,59 14,34 34,17 37,65 70,59 43 90,05 31,46 69,31 Fi(mm2) Ii(A) 98,8 185,25 112,84 236,32 82,56 181,89 89,82 168,4 102,58 214,83 75,05 165,35 Với ý mạng điện khu vực điện áp 110 kv tiết diện tiêu chuẩn dây dẫn quy định l Fitc 70 mm2 Từ bảng ta tìm đợc tiết diện tiêu chuẩn dây dẫn l: Ta lập dới dạng bảng số sau: Đoạn Số Li Si Ii Fitt Fitc R X B(.10-4) 2 đờng lộ km (MVA) (A) (S) (mm ) (mm ) () () dây 2-1 51 37,65 98,8 89,82 95 8,42 10,94 2,7 N-1 73 70,59 185,25 168,4 185 6,2 14,93 4,1 4-3 41 43 112,84 102,58 95 6,76 8,79 2,17 N-4 94 90,05 236,32 214,83 240 6,11 18,33 5,37 6-5 42 31,46 82,56 75,05 70 9,66 9,24 2,16 N-6 73 69,31 181,89 165,35 150 7,67 15,18 4,0 Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn lúc cố: Sự cố nguy hiểm mạng điện xảy đứt đờng dây lộ kép đờng dây hai mạch Khi đó, dòng điện cố tăng lên hai lần so với dòng điện mạch điện cha xảy cố Vậy ta có: Isc21= 2.I21= 2.98,8= 197,6 (A) IscN1= 2.IN1= 2.185,25= 370,5 (A) Isc43= 2.I43= 2.112,84 = 225,68 (A) IscN4= 2.IN4= 2.236,32= 472,64 (A) Isc65= 2.I65= 2.82,56= 165,12 (A) IscN6= 2.IN6= 2.181,89= 363,78 (A) Với hệ số đồng thời k=1, tra bảng ta tìm đợc dòng điện cho phép đoạn đờng dây có tiết diện tiêu chuẩn nh Ta lập bảng số sau: đoạn đờng dây 2-1 N-1 4-3 N-4 Iscmax(A) 197,6 370,5 225,68 472,64 http://www.ebook.edu.vn k.Icp(A) 330 510 330 610 6-5 N-6 165,12 363,78 265 445 Kết luận: Qua bảng tổng kết ta nhận xét tất tiết diện dây dẫn m ta chọn thoả mãn yêu cầu phát nóng dây dẫn có cố Tính toán tổn thất điện áp mạng điện: Ta tính toán tổn thất điện áp mạng điện ứng với hai trờng hợp l mạng điện lm việc bình thờng v mạng điện gặp cố a Xét mạng điện làm việc bình thờng: +Xét đoạn N-1-2: ta có S21= S2= 32+ j.19,83 (MVA) SN1= S1+ S2= 60+ j.37,18 (MVA) 32.8,42 + 19,83.10,94 100 = 4,02% 110 60.6,2 + 37,18.14,93 100 = 7,66% U%btN1= 110 U%bt21= +Xét đoạn N- 4-3: ta có S43= S3= 40+ j.15,8 (MVA) SN4= S3+ S4= 80+ j.40,59 (MVA) 40.6,76 + 15,8.8,79 100 = 3,38% 110 80.6,11 + 40,59.18,33 100 = 10,19% U%btN4= 110 U%bt43= +Xét đoạn N-6-5: ta có S65= S5= 28+ j.14,34 (MVA) SN6= S5+S6= 60+ j.34,17 (MVA) 28.9,66 + 14,34.9,24 100 = 3,33% 110 60.7,67 + 34,17.15,18 100 = 8,09% U%btN6= 110 U%bt65= b Xét mạng điện gặp cố: Nh ta biết cố nguy hiểm mạng điện l hai đờng dây lộ kép bị đứt, ta có: + Xét đoạn N-1-2: U%scN12= 2.7,66+ 4,02= 19,34% + Xét đoạn N-4-3: U%scN43= 2.10,19+ 3,38= 23,76% + Xét đoạn N-6-5: U%scN65= 2.8,09+ 3,33=19,51% Vậy ta lập bảng sau: Đoạn đờng dây N-1-2 N-4-3 N-6-5 U%bt 11,68 13,57 11,42 http://www.ebook.edu.vn U%sc 19,34 23,76 19,51 Kết luận: Từ bảng số ta thấy: U%btmax= 13,57% 7,5%, ta có: + Ucđm= 115 (kV) + Uhđm= 1,1.Uđm= 1,1.10= 11 (kV) + Phạm vi điều chỉnh may biến áp điều áp dới tải l: 9.1,78% * Ta xét tổng quát phụ tải chế độ khác nh sau: Phụ tải chế độ cực đại: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcln= U ln' U hdm U yc ln Từ ta Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn gần theo biểu thức http://www.ebook.edu.vn + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđclntc= Ucđm n.E Ucđm 100 Trong đó: Ucđm l điện áp định mức phía cao áp n l số thứ tự đầu điều chỉnh ta chọn E0 l mức độ điều chỉnh đầu chọn + Điện áp thực góp hạ áp l: Ulnt= U ln' U hdm U dc ln tc + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUln%= U ln t U dm 100 (%) U dm Phụ tải chế độ cực tiểu: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: ' U nh U hdm Uđcnh= U ycnh Từ ta Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn gần theo biểu thức + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcnhtc= Ucđm n.E Ucđm 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Unht= U nh U hdm U dcnhtc + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUnh%= U nht U dm 100 (%) U dm Phụ tải chế độ cố: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: U sc' U hdm Uđcsc= U y csc Từ ta Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn gần theo biểu thức + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcsctc= Ucđm n.E Ucđm 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Usct= U sc U hdm U d csc tc + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUsc%= U sct U dm 100 (%) U dm http://www.ebook.edu.vn 6.2 Lựa chọn đầu phân áp nút phụ tải Phụ tải 1: + Điện áp yêu cầu góp cao áp trạm chế độ khác phụ tải l: Uycln= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) Uycnh= Uđm+ 0%Uđm= 10+ 0.10= 10 (kV) Uycsc= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) a Xét phụ tải chế độ cực đại: + Chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn theo công thức: Uđcln= U ln' U hdm 107,37.11 = = 112,48 (kV) 10,5 U yc ln Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -1 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđclntc= 115- 1.1,78 115= 112,95 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Ulnt= 107,37.11 = 10,46 (kV) 112,95 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUln%= 10,46 10 100 = 4,6 (%) 10 b Xét phụ tải chế độ cực tiểu: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: ' U nh U hdm 106,07.11 Uđcnh= = = 116,68 (kV) 10 U ycnh Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l +1 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcnhtc= 115+ 1.1,78 115= 117,047 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Unht= 106,07.11 = 9,97 (kV) 117,047 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUnh%= 9,97 10 100 = -0,3 (%) 10 c Xét phụ tải chế độ cố: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcsc= U sc U hdm 100,26.11 = = 105,03 (kV) 10,5 U y csc Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -4 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcsctc= 115- 4.1,78 115= 106,812 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: http://www.ebook.edu.vn Usct= 100,26.11 = 10,33 (kV) 106,812 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUsc%= 10,33 10 100 = 3,3 (%) 10 Phụ tải 2: + Điện áp yêu cầu góp cao áp trạm chế độ khác phụ tải l: Uycln= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) Uycnh= Uđm+ 0%Uđm= 10+ 0.10= 10 (kV) Uycsc= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) a Xét phụ tải chế độ cực đại: + Chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn theo công thức: Uđcln= U ln' U hdm 112,56.11 = = 117,92 (kV) 10,5 U yc ln Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l +1 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđclntc= 115+ 1.1,78 115= 117,047 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Ulnt= 112,56.11 = 10,58 (kV) 117,047 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUln%= 10,58 10 100 = 5,5 (%) 10 b Xét phụ tải chế độ cực tiểu: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: ' U nh U hdm 107,35.11 Uđcnh= = = 118,085 (kV) U ycnh 10 Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l +2 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcnhtc= 115+ 2.1,78 115= 119,1(kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Unht= 107,35.11 = 9,91(kV) 119,1 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUnh%= 9,91 10 100 = 0,9 (%) 10 c Xét phụ tải chế độ cố: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcsc= U sc U hdm 105,35.11 = = 110,37(kV) 10,5 U y csc Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -2 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: http://www.ebook.edu.vn Uđcsctc= 115- 2.1,78 115= 110,9(kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Usct= 105,35.11 = 10,45 (kV) 110,9 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUsc%= 10,45 10 100 = 4,5 (%) 10 Phụ tải 3: + Điện áp yêu cầu góp cao áp trạm chế độ khác phụ tải l: Uycln= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) Uycnh= Uđm+ 0%Uđm= 10+ 0.10= 10 (kV) Uycsc= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) a Xét phụ tải chế độ cực đại: + Chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn theo công thức: U ln' U hdm 103,86.11 = = 108,8 (kV) Uđcln= 10,5 U yc ln Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -3 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđclntc= 115- 3.1,78 115= 108,86 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Ulnt= 103,85.11 = 10,49(kV) 108,86 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUln%= 10,49 10 100 = 4,9 (%) 10 b Xét phụ tải chế độ cực tiểu: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcnh= ' U nh U hdm 99,7.11 = = 109,67 (kV) 10 U ycnh Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -3 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcnhtc= 115- 3.1,78 115= 108,86 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Unht= 99,7.11 = 10,07 (kV) 108,86 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUnh%= 10,07 10 100 = 0,7 (%) 10 c Xét phụ tải chế độ cố: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcsc= U sc U hdm 94,33.11 = = 98,82 (kV) 10,5 U y csc http://www.ebook.edu.vn Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -8 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcsctc= 115- 8.1,78 115= 98,624 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Usct= 94,33.11 = 10,5 (kV) 98,624 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUsc%= 10,5 10 100 = (%) 10 Phụ tải 4: + Điện áp yêu cầu góp cao áp trạm chế độ khác phụ tải l: Uycln= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) Uycnh= Uđm+ 0%Uđm= 10+ 0.10= 10 (kV) Uycsc= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) a Xét phụ tải chế độ cực đại: + Chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn theo công thức: Uđcln= U ln' U hdm 111,65.11 = = 116,97 (kV) 10,5 U yc ln Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l +1 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđclntc= 115+ 1.1,78 115= 117,047 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Ulnt= 111,65.11 = 10,49(kV) 117,047 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUln%= 10,49 10 100 = 4,9 (%) 10 b Xét phụ tải chế độ cực tiểu: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcnh= ' U nh U hdm 106,03.11 = = 116,63(kV) U ycnh 10 Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l +1 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcnhtc= 115+ 1.1,78 115= 117,047 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Unht= 106,03.11 = 9,96 (kV) 117,047 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUnh%= 9,96 10 100 = 0,4 (%) 10 c Xét phụ tải chế độ cố: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: http://www.ebook.edu.vn U sc U hdm 101,98.11 = = 106,84 (kV) U y csc 10,5 Uđcsc= Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -4 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcsctc= 115- 4.1,78 115= 106,81 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Usct= 101,98.11 = 10,5 (kV) 106,81 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUsc%= 10,5 10 100 = (%) 10 Phụ tải 5: + Điện áp yêu cầu góp cao áp trạm chế độ khác phụ tải l: Uycln= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) Uycnh= Uđm+ 0%Uđm= 10+ 0.10= 10 (kV) Uycsc= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) a Xét phụ tải chế độ cực đại: + Chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn theo công thức: U ln' U hdm 108,22.11 = = 113,37 (kV) Uđcln= U yc ln 10,5 Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -1 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđclntc= 115- 1.1,78 115= 112,953 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Ulnt= 108,22.11 = 10,54 (kV) 112,953 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUln%= 10,54 10 100 = 5,4 (%) 10 b Xét phụ tải chế độ cực tiểu: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcnh= ' U nh U hdm 102,42.11 = = 112,662 (kV) 10 U ycnh Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -1 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcnhtc= 115- 1.1,78 115= 112,953 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Unht= 102,42.11 = 9,97 (kV) 112,953 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUnh%= 9,97 10 100 = 0,3 (%) 10 http://www.ebook.edu.vn c Xét phụ tải chế độ cố: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcsc= U sc U hdm 96,98.11 = = 101,6 (kV) U y csc 10,5 Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -6 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcsctc= 115- 6.1,78 115= 102,72 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Usct= 96,98.11 = 10,39 (kV) 102,72 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUsc%= 10,39 10 100 = 3,9 (%) 10 Phụ tải 6: + Điện áp yêu cầu góp cao áp trạm chế độ khác phụ tải l: Uycln= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) Uycnh= Uđm+ 0%Uđm= 10+ 0.10= 10 (kV) Uycsc= Uđm+ 5%Uđm= 10+ 0,05.10= 10,5 (kV) a Xét phụ tải chế độ cực đại: + Chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn theo công thức: U ln' U hdm 110,68.11 = = 115,95 (kV) Uđcln= U yc ln 10,5 Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđclntc= 115+ 0.1,78 115= 115 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Ulnt= 110,68.11 = 10,58 (kV) 115 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUln%= 10,58 10 100 = 5,8 (%) 10 b Xét phụ tải chế độ cực tiểu: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: ' U nh U hdm 105,84.11 Uđcnh= = = 116,424 (kV) 10 U ycnh Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l +1 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcnhtc= 115+ 1.1,78 115= 117,047 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Unht= 105,84.11 = 9,95(kV) 117,047 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: http://www.ebook.edu.vn dUnh%= 9,95 10 100 = 0,5 (%) 10 c Xét phụ tải chế độ cố: + Điện áp điều chỉnh góp cao áp đựoc xác định nh sau: Uđcsc= U sc U hdm 100,61.11 = = 105,4 (kV) 10,5 U y csc Từ ta chọn đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn gần l -4 + Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn l: Uđcsctc= 115- 4.1,78 115= 106,812 (kV) 100 + Điện áp thực góp hạ áp l: Usct= 100,61.11 = 10,36 (kV) 106,812 + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp l: dUsc%= 10,36 10 100 = 3,6 (%) 10 Kết luận: Qua việc tính toán lựa chọn đầu phân áp trạm hạ áp ta thấy độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp nằm giới hạn điều chỉnh cho phép, tất đầu điều chỉnh chọn phù hợp Ta có bảng tổng kết sau: Đầu phân áp Trạm biến áp Max Min Sự cố -1 +2 -4 +1 +2 -2 -3 -3 -8 +1 +1 -4 -1 -1 -6 +1 -4 Chơng VII tính toán giá thnh tải điện mạng điện Tính toán vốn đầu t xây dựng mạng điện: Vốn đầu t xây dựng mạng điện đợc xác định nh sau: K= KĐ+ KTBA Trong đó: KĐ l vốn đầu t xây dựng đờng dây, chơng ta tính đựoc KĐ= 257,33.109 (đồng) KTBA l vốn đầu t xây dựng trạm biến áp, ta tính KTBA nh sau: KTBA= KBA+ Kb +Tại trạm giảm áp nh chơng ta chọn đợc trạm giảm áp có công suất Sđm= 32 (MVA), trạm có công suất định mức Sđm= 25 (MVA) v trạm giảm áp có công suất Sđm= 40 (MVA), trạm có may biến áp vận hnh song song Do ta tính đợc giá trị KBA l: KBA= (3.1,8.22+ 2.1,8.19+ 1.1,8.25).109= 232,2.109 (đồng) + Vốn đầu t xây dựng trạm bù l: http://www.ebook.edu.vn Kb= 150.106.58,74= 8,811.109 (đồng) Vậy ta tính đợc tổng vốn đầu t xây dựng trạm biến áp l: KTBA= 232,2.109+ 8,811.109= 241,011.109 (đồng) Vậy tổng vốn đầu t xây dựng mạng điện l: K= 257,33.109+ 241,011.109= 498,341.109 (đồng) Tính toán giá thành tải điện: * Ta có hm chi phí vận hnh hng năm mạng điện l: Y= avhĐKĐ+ avhBKTBA+ C Trong chơng ta tính đợc = 43,76.106 (kWh) Thay số vo ta có: Y= 0,04.257,33.109+ 0,1.241,011.109+ 43,76.106.500 = 56,2743.109 (đồng) * Tính giá thnh tải điện kWh điện tổn thất phụ tải: Ta có biểu thức: = pt Với: pt = Ppt.Tmax= 211,767.5000= 1058835 (MWh) Vậy: 56,2743.10 = 53,15 (đồng/kWh) = 1058835.10 * Tính toán giá thnh kw công suất phụ tải cực đại: Ta có biểu thức: 498,341.10 K= = = 2,35.106 (đồng/kWh) 211,767.10 Bảng tổng kết tiêu kinh tế-kĩ thuật mạng điện: Thứ tự Các tiêu Ubtmax Uscmax Tổng độ dài đờng dây Tổng dung lợng trạm BA Tổng dung lợng bù Vốn đầu t: - Đờng dây: - Trạm biến áp: Số đo 12,03 19,6 421 372 58,74 Đơn vị % % km MVA MVAR 257,33 241,011 x109 đ x109 đ 10 11 12 13 14 Tổng vốn đầu t Tổng phụ tải max Điện tải hàng năm Tổng tổn thất công suất P Tổng tổn thất công suất P% Tổng tổn thất điện A Tổng tổn thất điện A% Giá thành mạng điện cho kW 498,341 200 1058835 12,06 5,69 43760 4,13 2,35 15 16 Phí tổn vận hành hàng năm Giá thành tải điện 56,2743 53,15 x109 đ MW MWh MW % MWh % x106 đ/kW x109 đ đ/kWh http://www.ebook.edu.vn Ghi Lộ kép http://www.ebook.edu.vn [...]... áp 1 Các trạm nguồn: Dùng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp, hai thanh góp ny liên hệ với nhau bởi máy cắt liên lạc Ta có sơ đồ nh hình vẽ: http://www.ebook.edu.vn 2 Trạm trung gian Ta dùng hệ thống 2 thanh góp hoặc dùng 2 phân đoạn thanh góp nh sơ đồ sau: a Sơ đồ hệ thống 2 thanh góp: b Sơ đồ 2 phân thanh góp: đoạn http://www.ebook.edu.vn 3 Trạm cuối: Tại trạm cuối ta dùng hệ thống có 2 phân đoạn thanh góp,... 11,64 12,47 8,15 9,91 0,95 0,96 0,95 0,96 Chơng V: tính toán chế độ lm việc của mạng điện * Mục đích của chơng ny l ta phải tính toán các trạng thái lm việc điển hình của mạng điện Cụ thể l sự phân bố các dòng công suất, điện áp tại các nút của hệ thống, tổn thất điện áp, tổn thất công suất v tổn thất điện năng của mạng điện trong các trờng hợp phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu v phụ tải gặp sự cố nặng... đó: + atc l hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu t phụ, trong đồ án ta lấy atc= 0,125 + avh l hệ số khấu hao, tu sửa v phục vụ đờng dây, trong đồ án ta lấy avh= 0,04 (ta xét đờng dây dùng cột thép) + Kid = kio.li l tổng vốn đầu t của ton mạng điện, trong đó kio l giá thnh của 1 km đờng dây, (đồng/km) Li l chiều di của đờng dây tải điện (km) + Ai = Pi. l tổng tổn thất điện năng của ton mạng điện; với 6... tổn thất điện áp lớn nhất khi mạng điện lm việc bình thờng cũng nh khi mạng điện gặp sự cố l thấp nhất do đó ta sẽ chọn phơng án 2 l phơng án hợp lí nhất Chơng III: lựa chọn số lợng v công suất của các máy biến áp trong trạm hạ áp sơ đồ nối dây của trạm v mạng điện 3.1 Lựa chọn số lợng v công suất của các máy biến áp 1 Lựa chọn số lợng máy biến áp: +Đồ án yêu cầu thiết kế mạng điện khu vực có điện áp... 42,033+j11,329 (MVA) * Tính điện áp tại các nút của đờng dây: + Tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây N-4 l: UN4= 42,033.12,69 + 15,026.19,88 = 6,87(kV) 121 + Điện áp tại nút 4 phía cao áp l: U4c= UN- UN4= 121-6,87= 114,13 (kV) + Tổn thất điện áp trong trạm mba l: Ub4= 40,096.0,72 + 14,619.17,4 = 2,48 (kV) 115,25 http://www.ebook.edu.vn + Điện áp trên thanh góp hạ áp 4 đã quy đổi về phía điện áp cao l: U4h=... jQN1cđ= 72,682+j36,083 (MVA) * Tính điện áp tại các nút của đờng dây: + Tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây N-1 l: 72,682.6,2 + 39,128.14,93 = 8,55(kV) 121 UN1= + Điện áp tại nút 1 phía cao áp l: U1c= UN- UN1= 121-8,55= 112,45 (kV) + Tổn thất điện áp trong trạm mba 1 l: Ub1= 28,084.1,27 + 19,189.27,95 = 5,08 (kV) 112,45 + Điện áp trên thanh góp hạ áp 1đã quy đổi về phía điện áp cao l: U1h= U1c- Ub1= 112,45-... (kV) + Tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây 1-3 l: U13= 41,533.8,91 + 16,545.11,58 = 4,99(kV) 112,45 + Điện áp tại nút 3 phía cao áp l: U3c= U1c- U13= 112,45- 4,99= 107,46 (kV) + Tổn thất điện áp trong trạm mba 3 l: Ub3= 40,126.0,935 + 16,058.21,75 = 3,6 (kV) 107,46 + Điện áp trên thanh góp hạ áp 3đã quy đổi về phía điện áp cao l: U3h= U3c- Ub3= 107,46- 3,6= 103,86 (kV) Tính toán tổn thất điện năng của... jQN6cđ= 63,572+j22,307 (MVA) * Tính điện áp tại các nút của đờng dây: + Tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây N-6 l: UN6= 63,572.7,67 + 25,227.15,18 = 7,19(kV) 121 + Điện áp tại nút 6 phía cao áp l: U6c= UN- UN6= 121-7,19= 113,81 (kV) + Tổn thất điện áp trong trạm mba 6 l: Ub6= 32,085.0,935 + 15,03.21,75 = 3,13 (kV) 113,81 + Điện áp trên thanh góp hạ áp 6 đã quy đổi về phía điện áp cao l: U6h= U6c- Ub6= 113,81-... thất điện áp trên đoạn đờng dây 6-5 l: http://www.ebook.edu.vn U65= 28,817.9,66 + 8,284.9,24 = 3,11(kV) 113,81 + Điện áp tại nút 5 phía cao áp l: U5c= U6c- U65= 113,81- 3,11= 110,7(kV) + Tổn thất điện áp trong trạm mba 5 l: Ub5= 28,083.1,27 + 8.544.27,95 = 2,48 (kV) 110,7 + Điện áp trên thanh góp hạ áp 5 đã quy đổi về phía điện áp cao l: U5h= U5c- Ub5= 110,7- 2,48= 108,22 (kV) * Tính toán tổn thất điện. .. Với: avh l hệ số vận hnh, với thiết bị bù ta lấy avh= 0,1 atc l hệ số thu hồi vốn đầu t phụ, ta lấy atc= 0,125 K0 l giá tiền của 1 đơn vị thiết bị bù, ta có: K0= 150.103 đồng/kVar= 150.106 đồng/mvar Qb l công suất bù, mvar +Z2 l phí tổn điện năng do thiết bị bù tiêu tốn v đợc xá định nh sau: Z2= c.t.P*.Qb Với: c giá 1 kWh điện năng tổn thất; trong đồ án ta có c=500.103 đồng/MWh t l thời gian tụ điện vận ... cấp điện áp định mức hệ thống +Chọn lựa tiết diện dây dẫn + Tính toán tổn thất điện áp + Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn có cố a Chọn lựa cấp điện áp hệ thống: +Vấn đề lựa chọn cấp điện. .. có cố Tính toán tổn thất điện áp mạng điện: Ta tính toán tổn thất điện áp mạng điện ứng với hai trờng hợp l mạng điện lm việc bình thờng v mạng điện gặp cố a Xét mạng điện làm việc bình thờng:... sơ đồ hệ thống góp, hai góp ny liên hệ với máy cắt liên lạc Ta có sơ đồ nh hình vẽ: http://www.ebook.edu.vn Trạm trung gian Ta dùng hệ thống góp dùng phân đoạn góp nh sơ đồ sau: a Sơ đồ hệ thống