ĐỒ ÁN LƯỚI ( Chương 3 tính toán chỉ tiêu )

Đinh Văn Giáp Chương Tính toán tiêu kỹ thuật Tiết diện dây dẫn Dựa phương pháp mật độ dòng kinh tế Jkt: Pm2ax + Qm2 ax Smax = Fkt= I max = n 3U dm n 3U dm Imax dòng điện cực đại đường dây làm việc chế độ bình Pm2ax + Qm2 ax Smax I max = = thường: n 3U dm n 3U dm Trong đó: n thể số dây truyền tải Udm điện áp đinh mức (kV) Theo đề ta chọn dây nhôm lõi thép theo cấp điện áp 110kV với thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5500h Jkt tra theo bảng 2.10 Trị số mật độ dòng điện kinh tế, trang 31 theo giáo trình thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang Vũ Văn Tẩm ta được: Jkt = (A/mm2) Tính toán để chọn dây dẫn 2.1 Phương án sơ đồ hình tia Đoạn N – đường truyền tải hộ loại nên đường dây truyền tải lộ đơn n = S1max 33.103 I max = = = 173,2 A n 3U dm 3.110 I 173,2 Fkt = max = = 173,2mm J kt  Chọn tiết diện dây 185 mm2 theo quy chuẩn AC – 185 với Icp = 515A theo PL4.12 trang 369 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạnh Hoạch + Điều kiện tổn thất vầng quang cấp điện áp 110kV: Fd = 185 ≥ 70mm2 + Điều kiện độ bền học cấp điện áp 110kV: Fd = 185 ≥ 35mm2 Đường Số Smax l Imax Fkt Fd Icp 2 dây lộ(n) (MVA) (km) (A) (mm ) (mm ) (A) N-1 33 67,08 173,2 173,2 AC-185 515 N-2 46,6 40 122,3 122,3 AC-150 445 N-3 46,6 82,46 122,3 122,3 AC-150 445 N-4 35,2 64,03 92,4 92,4 AC-95 335 N-5 52,3 44,72 137,3 137,3 AC-150 445 N-6 44,3 64,03 116,3 116,3 AC-120 380 + Điều kiện phát nóng dây dẫn Icp ≥ Iscmax ( Iscmax = n.Imax ) ( đoạn N-1 đường dây đơn nên xảy có dẫn đến điện, không tính đến Isc ) Ta có bảng kiểm tra điều kiện phát nóng: Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 Iscmax = n.Imax (A) 173,2 244,6 244,6 184,8 274,6 232,6 Imax (A) 173,2 122,3 122,3 92,4 137,3 116,3 Icp (A) 515 445 445 335 445 380 Từ bảng số liệu ta thấy dây chọn thỏa mãn điều kiện: Icp ≥ Iscmax + Tổn thất điện áp đường dây • Xét với nguồn N-1sử dụng lộ đơn n = 1: tổn hao điện áp bình thường P.R + QX ∆U bt = 100% U2 Trong điện trở điện kháng: r l 0,17.67,08 R= = = 11,4Ω n x l 0,377.67,08 X= = = 25,3Ω n Chọn khoảng cách trung bình dây 2500mm Với r0,x0 tra bảng PL4.6 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện 29.11,4 + 15,7.25,3 100% = 6,02% 1102 Với đường dây lộ kép ta sử dụng: ∆U sc = 2.∆U bt Do đường dây lộ đơn xảy cố điện nên ta không xét đến → ∆U bt = Ta lập bảng đường dây lại: Đường Số P+jQ l R Ω Ω r ) 0( dây lộ km x0( km ) (km) ( Ω ) (n) N-1 29+j15,7 0,17 0,377 67,0 11,4 N-2 41+j22,1 0,21 0,372 40 4,2 N-3 41+j22,1 0,21 0,372 82,46 8,71 N-4 31+j16,7 0,33 0,385 64,03 10,6 N-5 46+j24,8 0,21 0,372 44,72 4,7 N-6 39+j21,1 0,27 0,379 64,03 8,6 X ∆U bt ( Ω ) (%) ∆U sc (%) 25,3 6,02 7,4 2,77 15,3 5,75 12,3 4,4 8,3 3,5 12,1 4,88 5,54 11,5 8,8 9,76  Từ bảng số liệu ta thấy: ∆U bt max = 6,02% < ∆U cpbt = 10% ∆U sc max = 11,5% < ∆U cpsc = 20% Vậy phương án thỏa mãn điều kiện kỹ thuật 2.2 Phương án sơ đồ liên thông – • Ta có S2-1 = S1 = 29 + 15,7j (MVA) Đoạn N (2–1) đường truyền tải hộ loại nên đường dây truyền tải lộ đơn n = S1max 33.103 I max = = = 173,2 A n 3U dm 3.110 I 173,2 Fkt = max = = 173,2mm J kt  Chọn tiết diện dây 185 mm2 theo quy chuẩn AC – 185 với Icp = 515A theo PL4.12 trang 369 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạnh Hoạch + Điều kiện tổn thất vầng quang cấp điện áp 110kV: Fd = 185 ≥ 70mm2 + Điều kiện độ bền học cấp điện áp 110kV: Fd = 185 ≥ 35mm2 • Ta xét đoạn từ nguồn đến N-21 dây theo lộ kép n = 2: SN21 = S2 + S1 = 41 + 22,1j + 29 + 15,7j = 70 + 37,8j 702 + 37,82 103 I max = = 208,9 A 3.110 I 208,9 Fkt = max = = 208,9mm J kt  Chọn tiết diện dây 240 mm2 theo quy tắc chuẩn AC – 240 với Icp = 610A Theo PL4.3 trang 365 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạnh Hoạch + Điều kiện tổn thất vầng quang cấp điện áp 110kV: Fd = 240 ≥ 70mm2 + Điều kiện độ bền học cấp điện áp 110kV: Fd = 240 ≥ 35mm2 Đường dây N-2-1 N-N-21 N-3 N-4 N-5 N-6 Số lộ(n) 2 2 Smax (MVA) 33 79,6 46,6 35,2 52,3 44,3 l (km) 36,05 40 82,46 64,03 44,72 64,03 Imax (A) 173,2 208,9 122,3 92,4 137,3 116,3 Fkt (mm2) 173,2 208,9 122,3 92,4 137,3 116,3 Fd (mm2) AC-185 AC-240 AC-150 AC-95 AC-150 AC-120 Icp (A) 515 610 445 335 445 380 + Điều kiện phát nóng dây dẫn Icp ≥ Iscmax ( Iscmax = n.Imax ) ( đoạn N-1 đường dây đơn nên xảy có dẫn đến điện, không tính đến Isc ) Ta có bảng kiểm tra điều kiện phát nóng: Đường dây N-2-1 N-N-21 N-3 N-4 N-5 N-6 Số lộ (n) 2 2 Iscmax = n.Imax (A) 173,2 417,8 244,6 184,8 274,6 232,6 Imax (A) 173,2 208,9 122,3 92,4 137,3 116,3 Icp (A) 515 610 445 335 445 380 Từ bảng số liệu ta thấy dây chọn thỏa mãn điều kiện: Icp ≥ Iscmax + Tổn thất điện áp đường dây • Xét với nguồn N-21 sử dụng lộ kép n = 2: tổn hao điện áp bình thường: P.R + QX ∆U bt = 100% U2 Trong điện trở điện kháng: r l 0,132.40 R= = = 2,64Ω n x l 0,377.40 X= = = 7,54Ω n Chọn khoảng cách trung bình dây 2500mm Với r0,x0 tra bảng PL4.6 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện 70.2,64 + 37,8.7,54 → ∆U bt = 100% = 3,88% 1102 Với đường dây lộ kép ta sử dụng: ∆U sc = 2.∆U bt Do lộ đơn xảy cố điện nên ta không tính toán Ta lập bảng đường dây lại: Đường Số dây lộ (n) N-2-1 N-N2 21 N-3 N-4 N-5 N-6 P+jQ r0( l R X ∆U bt Ω Ω ) km x0( km ) (km) ( Ω ) ( Ω ) (%) ∆U sc (%) 29+j15,7 70+j37,8 0,17 0,132 0,377 0,377 36,05 6,13 13,6 3,23 40 2,64 7,54 3,88 7,76 41+j22,1 31+j16,7 46+j24,8 39+j21,1 0,21 0,33 0,21 0,27 0,372 0,385 0,372 0,379 82,46 8,71 15,3 5,75 64,03 10,6 12,3 4,4 44,72 4,7 8,3 3,5 64,03 8,6 12,1 4,88 11,5 8,8 9,76  Từ bảng số liệu ta thấy: ∆U bt max = 5,75% < ∆U cpbt = 10% ∆U sc max = 11,5% < ∆U cpsc = 20% Vậy phương án II thỏa mãn điều kiện kỹ thuật 2.3 Phương án mạch vòng Nguồn N - – - N đường dây truyền tải ta lộ đơn n = 1, phương án lại giống phương án II • Ta tính toán đoạn mạch kín N - – – N + Công suất N-5: S (l + l ) + S6 lN −6 (46 + j24,8).(64,03 + 60,82) + (39 + j21,1).64,03 S N −5 = 65 = = 48,6 + 26,2 j l5 + l6 + l65 44,72 + 64,03 + 60,82 + Công suất N-6: SN-6 = S5 + S6 – SN-5 = (46 + j24,8) + (39 + j21,1) - ( 48,6 + j26,2) = 36,4 + 19,7j MVA + Công suất 5-6: S5-6 = SN-5 – S5 = (48,6 + 26,2j) – (46 + 24,8j) = 2,6 + 1,4j MVA Vậy điểm phân phối từ sang • Đoạn N-5 đường truyền tải dây với lộ đơn n = 1: SN-5 = 48,6 + 26,2j S N −5 max 48,62 + 26,22 103 I max = = = 289,8 A n 3U dm 3.110 I 289,8 Fkt = max = = 289,8mm J kt  Chọn tiết diện dây 300 mm2 theo quy chuẩn AC – 300 với Icp = 700A theo PL4.12 trang 369 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạnh Hoạch + Điều kiện tổn thất vầng quang cấp điện áp 110kV: Fd = 700 ≥ 70mm2 + Điều kiện độ bền học cấp điện áp 110kV: Fd = 700 ≥ 35mm2 Đường dây N-2-1 N-N-21 N-3 N-4 N-N-5 N-N-6 5-6 Số lộ(n) 2 1 Smax (MVA) 33 79,6 46,6 35,2 55,2 41,4 2,95 l (km) 36,05 40 82,46 64,03 44,72 64,03 60,82 Imax (A) 173,2 208,9 122,3 92,4 289,8 217,2 15,5 Fkt (mm2) 173,2 208,9 122,3 92,4 289,8 217,2 15,5 Fd (mm2) AC-185 AC-240 AC-150 AC-95 AC-300 AC-240 AC-70 Icp (A) 515 610 445 335 700 610 275 + Điều kiện phát nóng dây dẫn Icp ≥ Iscmax ( Iscmax = n.Imax ) ( đoạn N-1 đường dây đơn nên xảy có dẫn đến điện, không tính đến Isc ) Ta có bảng kiểm tra điều kiện phát nóng: Đường dây N-2-1 N-N-21 N-3 N-4 N-N-5 N-N-6 5-6 Số lộ (n) 2 1 Iscmax = n.Imax (A) 173,2 417,8 244,6 184,8 289,8 217,2 15,5 Imax (A) 173,2 208,9 122,3 92,4 289,8 217,2 15,5 Icp (A) 515 610 445 335 700 610 275 Từ bảng số liệu ta thấy dây chọn thỏa mãn điều kiện: Icp ≥ Iscmax + Tổn thất điện áp đường dây • Xét với nguồn N-N-5 sử dụng lộ đơn n = 1: tổn hao điện áp bình thường: P.R + QX ∆U bt = 100% U2 Trong điện trở điện kháng: r l 0,107.44,72 R= = = 4,79Ω n x l 0,377.44,72 X= = = 16,86Ω n Chọn khoảng cách trung bình dây 2500mm Với r0,x0 tra bảng PL4.6 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện 48,6.4,79 + 16,86.26,2 → ∆U bt = 100% = 5,57% 1102 Với đường dây lộ kép ta sử dụng: ∆U sc = 2.∆U bt Do đường dây lộ đơn nên xảy cố ta không xét đến Ta lập bảng đường dây lại: Đường Số dây lộ (n) N-2-1 N-N21 N-3 N-4 N-N-5 N-N-6 5-6 P+jQ 29+j15,7 70+j37,8 2 1 41+j22,1 31+j16,7 48,6+j26,2 36,4+j19,7 2,6+j1,4 r0 x0 l R (km) ( Ω ) Ω Ω ( ) km ( km ) 0,17 0,377 36,05 6,13 0,132 0,377 40 2,64 0,21 0,33 0,107 0,132 0,46 0,372 0,385 0,377 0,377 0,396 82,46 64,03 44,72 64,03 60,82 X (Ω) ∆U bt ∆U sc (%) (%) 13,6 7,54 3,23 3,88 8,71 15,3 5,75 10,6 12,3 4,4 4,79 16,86 5,57 8,45 24,1 6,47 28 24,1 0,88  Từ bảng số liệu ta thấy: ∆U bt max = 6,47% < ∆U cpbt = 10% ∆U sc max = 11,5% < ∆U cpsc = 20% Vậy phương án III thỏa mãn điều kiện kỹ thuật 7,76 11,5 8,8