THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN KHU VỰC

Dựa vào sơ đồ phân bố giữa các phụ tải và nguồn ta xác định được khoảng cách giữa chúng như hình vẽ:

Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội PHN I THIT K MNG IN KHU VC 1 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội Chng I PHN TCH NGUN V PH TI I. Cỏc s liu v ngun cung cp v ph ti: 1. S a lý: Da vo s phõn b gia cỏc ph ti v ngun ta xỏc nh c khong cỏch gia chỳng nh hỡnh v: 2. Ngun in: Mng gm hai ngun cung cp: a) Nh mỏy 1: L nh mỏy nhit in cú cỏc thụng s. - Cụng sut t: P 1 = 4 x 50 = 200 MW - H s cụng sut: cosj = 0,85 - in ỏp nh mc: U m = 10,5 KV b) Nh mỏy 1: L nh mỏy nhit in cú cỏc thụng s. - Cụng sut t: P 2 = 2 x 100 = 200 MW - H s cụng sut: cosj = 0,85 - in ỏp nh mc: U m = 10,5 KV 2 130,4 120,8 4 3 2 1 6 8 7 NĐI NĐII 5 120 51 51 56,6 60 45 31,6 58,3 114 160 98,5 51 64 45 30 58,3 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội 3. Ph ti: S liu tớnh toỏn ca cỏc ph ti cho trong bng 1: Cỏc s liu Cỏc h tiờu th 1 2 3 4 5 6 7 8 P max (MW) 26 28 28 34 34 28 28 28 P min (MW) 13 14 14 17 17 14 14 14 Cos j 0,9 0,95 0,9 0,85 0,92 0,9 0,85 0,9 Q max (MVAr) 12,6 9,2 13,6 21,1 14,5 13,6 17,4 13,6 Q min (MVAr) 6,3 4,6 6,8 10,5 7,2 6,8 8,7 6,8 S max (MVA) 28,9 29,5 31 40 37 31 33 31 S min (MVA) 14,4 14,7 15,6 20 18,5 15,6 16,5 15,6 Loi h ph ti III I I I I I I III Yờu cu iu chnh in ỏp T T KT KT T T KT T in ỏp danh nh ca li in th cp (KV) 22 - Ph ti cc tiu bng 50% ph ti cc i - Thi gian s dng cụng sut cc i T max = 5000h II. Phõn tớch ngun v ph ti: T nhng s liu trờn ta cú th rỳt ra nhng nhn xột sau: H thng in thit k c cung cp bi 2 nh mỏy nhit in, khong cỏch gia 2 nh mỏy l 120 km do ú cú th liờn kt vi nhau. Nh mỏy nhit in cú c im l ch ng v ngun nng lng, xõy dng gn ni tiờu th in , vn xõy dng r, xõy dng nhanh. Nhc im l tiờu tn nhiờn liu, ụ nhim mụi trng, hiu sut thp, vn hnh kộm linh hot. Cỏc ph ti cú cụng sut khỏ ln v c b trớ xung quanh 2 ngun in nờn rt thun li cho vic cung cp in ca 2 nh mỏy. Xung quanh nh mỏy nhit in 1 l cỏc ph ti 1; 2; 3; 4 vi khong cỏch xa nht l 58,3 km, gn nht l 45km. Xung quanh nh mỏy nhit in 2 l cỏc ph ti 5; 6; 7; 8 vi khong cỏch xa nht l 82,5 km, gn nht l 45km. Cỏc ph ti 2; 3; 4; 5; 6; 7 l h loi1, ph ti 1; 8 l h loi 3, vi ch iu chnh in ỏp cho cỏc ph ti 3; 4; 7 l khỏc thng cũn cỏc ph ti 1; 2; 5; 6; 8 l thng. Tng cụng sut ngun 1 l: 200 MW 3 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội Tng cụng sut cỏc ph ti xung quanh ngun 1 l: 116 MW Tng cụng sut ngun 2 l: 200 MW Tng cụng sut cỏc ph ti xung quanh ngun 2 l: 118 MW Do khong cỏch gia cỏc nh mỏy v gia cỏc ph ti tng i ln nờn ta dựng ng dõy trờn khụng dn in. Cỏc h loi 1 l ph ti quan trng nu ngng cp in cú th gõy nh hng xu n an ninh , chớnh tr, xó hi, gõy thit hi ln v kinh t. Do vy yờu cu cung cp in phi m bo tớnh liờn tc v mc cao nờn ta phi thit k mi ph ti c cung cp bi ng dõy l kộp hoc cung cp theo mch vũng kớn. Cỏc h loi 3 l ph ti khụng quan trng khi mt in khụng gõy thit hi ln nờn mi ph ti ch cn cung cp bi mt ng dõy n. i vi dõy dn m bo bn c cng nh yờu cu v kh nng dn in ta dựng loi dõy AC truyn ti in. i vi ct thỡ tu tng v trớ m ta dựng ct bờ tụng hay ct st. Vi ct thỡ dựng ct bờ tụng, cỏc v trớ gúc, vt sụng, vt ng quc l thỡ ta dựng ct st. V mt b trớ dõy dn trờn ct m bo v kinh t, k thut ta b trớ trờn cựng mt tuyn ct. 4 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội Chng II CN BNG CễNG SUT TRONG H THNG IN I. Mc ớch: c im c bit ca ngnh sn sut in nng l in nng do cỏc nh mỏy in trong h thng sn xut ra cõn bng vi in nng tiờu th ca cỏc ph ti . Cõn bng cụng sut trong h thng in trc ht l xem kh nng cung cp in v tiờu th trong h thng cú cõn bng khụng. Sau ú s b nh phng thc vn hnh cho tng nh mỏy in. Trong cỏc ch vn hnh lỳc cc i , lỳc cc tiu hay ch s c da vo kh nng cp in ca tng ngun in. Cõn bng cụng sut nhm n nh ch vn hnh ca h thng in. Cõn bng cụng sut tỏc dng cn thit gi tn s bỡnh thng trong h thng. gi c in ỏp bỡnh thng ta cn phi cú s cõn bng cụng sut phn khỏng h thng núi chung v khu vc núi riờng. Mt khỏc s thay i in ỏp cng nh hng n thay i tn s v ngc li. II.Cõn bng cụng sut tỏc dng: Ta cú cụng thc: +++= dtrtdmdptf PPPPmP Trong ú: + f P l tng cụng sut tỏc dng nh mc ca cỏc nh mỏy in f P = P NI + P NII = 200 + 200 = 400 MW + pt P l tng cụng sut tỏc dng cc i ca cỏc h tiờu th m: h s ng thi , ly m = 1 + md P : Tn tht cụng sut trờn ng dõy v trm bin ỏp ( ) ữ= ptmd Pm1810P % + td P : tng cụng sut tỏc dng t dựng trong cỏc nh mỏy in ( ) ( ) +ữ= mdpttd PPm148P % .Ta chn ( ) += mdpttd PPm8P % . + dtr P : tng cụng sut tỏc dng d tr ca ton h thng. dtr P c xỏc nh da vo biu thc: dtr P = f P -m pt P - md P - td P Thay s vo ta cú: 5 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội + Cụng sut ph ti cc i: == MW234PP ptmax + Tng tn tht cụng sut : === MW42323410P10P ptmd ,%.% + Cụng sut t dựng ca cỏc nh mỏy in: td P = 0,08 ( ) 4,23234 + =20,6 MW + Cụng sut d tr : dtr P = 400 - 234 -23,4 - 20,6 = 122 MW >100 MW III. Cõn bng cụng sut phn khỏng : Ta cú phng trỡnh cõn bng cụng sut phn khỏng: ++++=+ dttdbaCLptbf QQQQQQmQQ Trong ú: m: h s ng thi , m = 1 + f Q : l tng cụng sut phn khỏng nh mc ca cỏc nh mỏy in f Q = . f P tg f + pt Q : l tng cụng sut phn khỏng cc i ca ph ti + L Q : l tng tn tht cụng sut phn khỏng trờn ng dõy ca mng in + C Q : tng cụng sut phn khỏng do dung dn ca ng dõy cao ỏp sinh ra trong HT Trong khi tớnh s b, vi mng in 110 kv ta coi L Q = C Q + ba Q : tng tn tht cụng sut phn khỏng trong MBA = ptba Q15Q % + td Q : l tng cụng sut phn khỏng t dựng ca cỏc nh mỏy in: td Q = td P .tg td (chn cos = 0,75 thỡ tg td = 0,882) + dtr Q : tng cụng sut phn khỏng d tr ca ton h thng.Ta cú th ly dtr Q bng cụng sut phn khỏng ca t mỏy ln nht trong h thng in. Thay s vo ta cú: + Tng cụng sut phn khỏng nh mc: f Q =(P NI + P NII ) tg = 400.0,882 =352,8 MVAr + Tng cụng sut phn khỏng cc i ca ph ti: 6 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội pt Q =(P 1 + P 3 + P 6 + P 8 ).0,48 + P 2 .0,33 + (P 4 + P 7 ).0,62 + P 5 .0,43 = 52,8 + 9,24 + 34,44 + 14,62 = 111,1 MVAr + Tng tn tht cụng sut phn khỏng trong mỏy bin ỏp: = ptba Q15Q % = 15%.111,1 = 16,67 MVAr + Tng cụng sut phn khỏng t dựng ca nh mỏy in: td Q = td P .tg = 20,6.0,882 = 18,17 MVAr + Tng cụng sut phn khỏng d tr ca ton h thng in: dtr Q =P FN2 .0,62 = 62 MVAr * Phng trỡnh cõn bng cụng sut phn khỏng: MVAr9420762171867161111QQQQmQQ dtrtdbaptbf ,,,, =+++=+++=+ b Q =207,94 - Q f = - 144,86 MVAr Vy ta cú b Q <0 nờn ta khụng phi tin hnh bự s b cụng sut phn khỏng. IV.S b xỏc nh phng thc vn hnh cho hai nh mỏy 1. Khi ph ti cc i Nu cha k n d tr, tng cụng sut yờu cu ca h thng l: =++= tdmdptyc PPPmP 234 + 23,4 + 20,6 = 278 MW m bo cõn bng cụng sut tỏc dng trong h thng, ta huy ng t mỏy cú cụng sut ln hn trong h thng nhn ph ti trc m bo tớnh kinh t cao hn. Theo u bi ta cú cỏc t mỏy ca nh mỏy II cú cụng sut n v ln hn. Cụng sut nh mỏy II phỏt lờn li l: P vh2 = P f2 - P td2 = 75%.P m2 - 8%.(75%.P m2 ) = 138 MW Nh vy nh mỏy I s cũn phi m nhn: P f1 = yc P - P f2 = 278 - 150 = 128 MW (chim 64%P m1 ) Trong ú lng t dựng l: P td1 = P td - P td2 = 20,6 - 12 = 8,6 MW 2. Khi ph ti cc tiu: Tng t ta cú: =++= tdmdptyc PPPmP 117 + 11,7 + 10,3 = 139 MW Khi ph ti cc tiu cụng sut yờu cu thp, vỡ vy cn phõn b li cụng sut cho hai nh mỏy. 7 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội Nh mỏy II vn gi vai trũ ch o nhng ch phỏt lờn li mt t mỏy cụng sut nh mc l 100 MW: P vh2 = P f2 - P td2 = 75%.P m2 - 8%.(75%.P m2 ) = 69 MW Nh vy nh mỏy I s cũn phi m nhn: P f1 = yc P - P f2 = 139 - 75 = 64 MW m bo cỏc yờu cu ti thiu v k thut v kinh t vi cụng sut cũn li phi phỏt, nh mỏy I cng ch nờn phỏt hai t mỏy cú tng cụng sut nh mc l 100 MW. Khi ú nu chia u cụng sut phỏt cho tng t mỏy thỡ mi t mỏy phỏt c 64% cụng sut nh mc t mỏy. iu ny cho thy cỏc t mỏy ny ó phỏt c cụng sut trong gii hn kinh t ca cỏc t mỏy nhit in l t 60- 85%P m . T dựng ca nh mỏy I l: P td1 = P td - P td2 = 10,3 - 6 = 4,3 MW 3. Trng hp s c: Ta xột trng hp s c mt t mỏy bờn nh mỏy II (cú 2 t mỏy ln nht) trong khi ph ti cc i. Theo tớnh toỏn v phõn b cụng sut cho tng nh mỏy khi ph ti cc i nh trờn, ta thy rng nu trc khi s c, nh mỏy II phỏt 85% P m thỡ khi s c 1 t mỏy lng cụng sut nh mỏy I phi phỏt tng lờn gỏnh cho nh mỏy II l 78,2 MW, ton nh mỏy l: P f1 = yc P - P f2 = 278 - 75 = 203 MW vt quỏ cụng sut nh mc ca nh mỏy I, vỡ vy trong trng hp s c ny ta cn tỡm phng thc vn hnh hp lý cho c hai nh mỏy. Phng thc vn hnh mi s l: - Sau khi s c, nõng cụng sut phỏt ca t mỏy cũn li ca nh mỏy II lờn 95%P m . Khi ú lng cụng sut cũn phỏt lờn li ca nh mỏy ny l: P vh2 = P f2 - P td2 = 95%.P m2 - 8%.(95%.P m2 ) = 87,4 MW - Cụng sut phỏt ca nh mỏy I s l: P f1 = yc P - P f2 = 278 - 95 = 183 MW (chim 91,5%P m1 ) Nh vy trong trng hp s c nguy him nht hai nh mỏy vn m bo cung cp cụng sut yờu cu ca h thng. * Bng tng kt: Ph ti Max Min S c 8 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội Nh mỏy P f (MW) s t mỏyVH P f (MW) s t mỏyVH P f (MW) s t mỏyVH I 64%(200) = 128 4x50 64%(100) = 64 2x50 91,5%(200) = 183 4x50 II 75%(200) =150 2x100 75%(100) =75 1x100 95%(100) = 95 1x100 Chng III LA CHN IN P I. Nguyờn tc chung 9 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Hệ thống điện- ĐHBK Hà nội La chn cp in ỏp vn hnh cho mng in l mt nhim v rt quan trng , bi vỡ tr s in ỏp nh hng trc tip n cỏc ch tiờu kinh t, k thut ca mng in. chn c cp in ỏp hp lý phi tho món cỏc yờu cu sau : - Phi ỏp ng c yờu cu m rng ph ti sau ny. - Cp in ỏp phi phự hp vi tỡnh hỡnh li in hin ti v phự hp vi tỡnh hỡnh li in quc gia. - Bo m tn tht in ỏp t ngun n ph ti trong qui phm 100 U QXPR U 2 .% + = T cụng thc ta thy in ỏp cng cao thỡ U cng nh , truyn ti c cụng sut cng ln. - Tn tht cụng sut: R U QP P 2 22 . + = Khi in ỏp cng cao thỡ tn hao cụng sut cng bộ, s dng ớt kim loi mu ( do I nh ) . Tuy nhiờn lỳc in ỏp tng cao thỡ chi phớ cho xõy dng mng in cng ln v giỏ thnh ca thit b b tng cao. II. Tớnh toỏn cp in ỏp ca mng in: Vic la chn cp in ỏp ca mng in ch yu da vo kinh nghim tng kt. Theo cụng thc kinh nghim: )(, KVP16l344U iii += U i : in ỏp ng dõy th i l i : chiu di ng dõy th i (km) P i : cụng sut tỏc dng truyn ti trờn ng dõy th i (MW) n gin ta ch chn phng ỏn hỡnh tia nh sau: 10 [...]... 90,47 KV Dựa vào kết quả tính toán theo công thức chọn cấp điện áp cho mạng lưới điện thiết kế là 110KV Mạng điện 110KV cần chọn dây có tiết diện F ≥ 70 mm2 để giảm tổn thất vầng quang Chương IV CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN 11 §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU I Những yêu cầu chính đối với mạng điện: 1 Cung cấp điện liên tục 2 Đảm bảo chất lượng điện 3 Đảm bảo... sợi được dùng cho các mạng phân phối điện áp đến 35 kV 3 Dây nhôm lõi thép: là dây nhôm có lõi là dây thép để khắc phục nhược điểm về độ bền cơ của dây nhôm và đây là dây dẫn được sử dụng phổ biến nhất ở các đường dây trên không điện áp từ 35kV trở lên III Phân vùng cấp điện: Từ sơ đồ địa lý ở phần trên ta có thể phân ra là hai vùng cấp điện cho các phụ tải lân cận hai nhà máy điện - vùng xung quanh... §HBK Hµ néi Trong mạng điện thiết kế dự kiến dùng dây AC Các dây được mắc trên cột theo hình tam giác , khoảng cách Dtb = 5m Tiết diện dây dẫn chọn theo mật độ kinh tế (Jkt) Fi = I i max J kt trong đó: I i max = Si n 3.U dm với n là số lộ đường dây Từ đầu bài ta có Tmax = 5000h Tra bảng ta được Jkt = 1,1 A/mm2 2 Kiểm tra lại theo các điều kiện sau: + Kiểm tra tổn thất điện áp: Tổn thất điện áp lúc vận... dẫn điện tốt nhất Đồng có điện trở suất nhỏ, có ứng suất kéo dây đồng phụ thuộc vào quá trình công nghệ chế tạo và có thể đạt được ứng suất cao, ngoài ra đồng có bề mặt được bao bọc bởi một lớp oxyt đồng, do đó dây đồng có khả năng chống ăn mòn tốt Nhưng đồng là kim loại quý hiếm và đắt tiền Vì vậy dây đồng chỉ dùng trong các mạng điện đặc biệt 2 Dây nhôm: là kim loại phổ biến nhất trong thiên nhiên Điện. .. 147,9 150 0,21 0,416 2,74.10-6 13,44 26,62 0,87.10-4 Bảng tổng kết tổn thất điện áp của phương án 1 : Đoạn ∆Ubt% ∆Usc% NĐI-1 5,15 NĐI-2 3,14 6,29 NĐI-3 4,41 8,82 NĐI-4 4,27 8,54 NĐI-5 2,4 9,18 NĐII-5 3,2 6,46 NĐII-6 3,97 7,95 NĐII-7 3,8 7,6 NĐII-8 6,06 Tổn thất điện áp lúc bình thường lớn nhất: ∆Ubtmax= ∆UNĐII- 8 = 6,06 % < ∆Ucpbt =10% Tổn thất điện áp lúc sự cố lớn nhất: ∆Uscmax = 9,18% < ∆Ucpsc =20% Vậy... Bảng tổng kết tổn thất điện áp của phương án 2 : Đoạn ∆Ubt% 2-1 3,476 NĐI-2 4,42 8,85 NĐI-2-1 7,9 12,33 NĐI-3 4,41 8,82 NĐI-4 4,27 8,4 NĐI-5 2,4 9,18 30 ∆Usc% 6,3 12,48 0,41.10-4 §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi NĐII-5 3,2 6,46 NĐII-6 3,97 7,95 NĐII-7 4,58 9,16 7-8 2,86 NĐII-7-8 7,44 12,02 Tổn thất điện áp lúc bình thờng lớn nhất: ∆Ubtmax= ∆Ubt(NĐI-2-1) = 7,9 % Tổn thất điện áp lúc... ∆Usc(NĐI-2-1) = 12,33% 3 Phương án 3: 4 34 + j21 ,1 51 3 28 + j13,6 7 28 + j17,4 51 56,6 30 8 28 + j13,6 45 N§ I N§ II 82,5 45 45 2 5 28 + j9,2 31,6 51 34 + j14,5 6 1 28 + j13,6 26 + j12,6 Giả thiết mạng kín là mạng đồng nhất , tất cả các đoạn dây cùng tiết diện Ta có các dòng công suất trên các đoạn được xác định theo công thức sau: S NDI −3 = 1 l NDI −3 + l 3−4 + l 4 −NDI [S3 (l 3−4 + l 4−NDI ) + S... đoạn 3-4: I 3 −4 = S 3− 4 3U dm = 1,8.10 3 3.110 = 9,4A Dòng điện tính toán khi đường dây vận hành bình thường là rất nhỏ, nhưng để đảm bảo về tổn thất vầng quang và mang tải lớn khi sự cố mạch vòng xẩy ra ta chọn dây dẫn là AC-70 Có r0 = 0,46 (Ω) x0 = 0,44 (Ω) ; Icp = 265 (A) Tổn thất điện áp của đoạn 3-4: Khi truyền tải bằng lộ đơn, tổn thất điện áp là rất nhỏ Khi sự cố lớn nhất (đứt dây mạch kín đoạn... 380 A Tổn thất điện áp của đoạn 2-1: Khi truyền tải bằng lộ đơn : R= 0,27.31,6= 8,532 Ω X= 0,423.31,6 = 13,367 Ω ΔU bt % = Pi R i + Q i X i 26.8,532 + 12,6.13,367 100% = 100% = 3,476% 2 U dm 110 2 +Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-3: I NDI −3 = F= I J KT S3 2 3U dm = = 31.10 3 2 3.110 = 81,35A 18,35 = 73,95mm 2 1,1 Chọn dây dẫn là AC-70 Có r0 = 0,46 Ω x0 = 0,44 Ω ; Icp = 265 A Tổn thất điện áp của... là AC-150 Có r0 = 0,21 Ω 29 §å ¸n tèt nghiÖp x0 = 0,416 Ω Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi ; Icp = 445 A Tổn thất điện áp của đoạn 7-8: Được truyền tải bằng lộ đơn : R= 0,21.30 = 6,3 Ω X= 0,416.30 = 12,48 Ω ΔU bt % = Pi R i + Q i X i 28.6,3 + 13,6.12,48 100% = 100% = 2,86% 2 U dm 110 2 Kết quả tính toán cho phương án 2 : Đoạn 2-1 NĐI-2 NĐI-3 NĐI-4 NĐI-5 l Ftt F r0 x0 b0 2 (km) (mm ) (mm2) (Ω/km) (Ω/km) . I. Mc ớch: c im c bit ca ngnh sn sut in nng l in nng do c c nh m y in trong h thng sn xut ra c n bng vi in nng tiờu th ca c c ph ti . C n bng c ng sut trong. hnh l c cc i , l c cc tiu hay ch s c da vo kh nng cp in ca tng ngun in. C n bng c ng sut nhm n nh ch vn hnh ca h thng in. C n bng c ng sut t c dng cn