Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng của một quốc gia. Trong điều kiện nước ta hiện nay đang trong thời kì công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì điện năng lại đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Điện năng là điều kiện tiên quyết cho việc phát triển nền công nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác. Do nền kinh tế nước ta còn trong giai đoạn đang phát triển và việc sản xuất điện năng còn đang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như phân phối điện cho các hộ tiêu thụ cần phải được tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lí về kĩ thuật cũng như về kinh tế. Đồ án môn học này đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm nguồn và bảy phụ tải. Nhìn chung, phương án được đưa ra đã đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của một mạng điện. Do kiến thức còn hạn chế nên đồ án này của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong thầy cô trong bộ môn góp ý để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN Họ tên sinh viên : Nguyễn Ngọc Anh Lớp : Ngành : Hệ thống điện Đ5H1 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC GỒM NGUỒN VÀ PHỤ TẢI NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện phần vô quan trọng hệ thống lượng quốc gia Trong điều kiện nước ta hiện thời kì công nghiệp hoá hiện đại hoá điện lại đóng vai trò vô quan trọng Điện điều kiện tiên cho việc phát triển công nghiệp các ngành sản xuất khác Do kinh tế nước ta giai đoạn phát triển việc sản xuất điện thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện phân phối điện cho các hộ tiêu thụ cần phải tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lí kĩ thuật kinh tế Đồ án môn học đưa phương án có khả thực thi việc thiết kế mạng lưới điện cho khu vực gồm nguồn bảy phụ tải Nhìn chung, phương án đưa đáp ứng yêu cầu mạng điện Do kiến thức hạn chế nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy cô môn góp ý để đồ án em hoàn thiện Hà Nội,tháng năm 2013 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Anh NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn SỐ LIỆU I - SỐ LIỆU CHO BIẾT: Sơ đồ mặt vị trí các nguồn điện các phụ tải cho hình vẽ: NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Nguồn NĐ Nguồn góp hệ thống 110kV có công suất vô lớn, hệ số cosϕ = 0,85 2.Số liệu phụ tải: Thông số Pmax (MW) Pmin (MW) Cosϕđm Uđm (kV) Yêu cầu điều chỉnh điện áp Loại Tmax (h) Phụ tải 48 20 36 42 55 26 27 KT KT KT KT I 3500 I 3500 I 3500 I 3500 0,75 0,9 22 KT T KT III I I 4500 4500 4500 Điện áp cái cao áp nhà máy điện phụ tải cực đại, cố nặng nề là: 110% phụ tải cực tiểu 105% điện áp danh định Đối với tất các hộ tiêu thụ (trạm hạ thế): Pmin = 70% Pmax ; Tmax = 5000 Giá điện tổn thất: 700 đ/kWh Giá thiết bị bù 150.000 đ/kVAr II – NỘI DUNG PHẦN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Cân công suất, lựa chọn phương án hợp lý Lựa chọn máy biến áp sơ đồ nối điện Giải tích các chế độ hệ thống điện Tính toán bù CSPK Tính toán điều chỉnh điện áp các nút Tính toán giá thành tải điện CHƯƠNG I: NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI o0o I Nguồn công suất vô lớn Nguồn công suất vô lớn nguồn có công suất lớn nhiều lần so với công suất phụ tải (thường từ 5-7 lần) Trong biến đổi phụ tải điện áp góp nguồn không đổi II Phân tích phụ tải Thông số Pmax (MW) Pmin (MW) Cosϕđm Uđm (kV) Yêu cầu điều chỉnh điện áp Loại Tmax (h) Phụ tải 48 20 36 42 55 26 27 KT KT KT KT I 3500 I 3500 I 3500 I 3500 0,75 0,9 22 KT T KT III I I 4500 4500 4500 NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn + Hộ phụ tải loại I gồm hộ: 2,3,4,5,6,7 phụ tải quan trọng có yêu cầu cung cấp điện liên tục Nếu xảy hiện tượng điện gây hậu thiệt hại nghiêm trọng an ninh, trị Vì phải có dự phòng chắn Mỗi phụ tải phải cấp điện mạch, để đảm bảo cấp điện liên tục đảm bảo chất lượng điện chế độ vận hành + Hộ phụ tải loại III hộ Là hộ phụ tải quan trọng để giảm chi phí đầu tư ta chỉ cần cấp điện mạch đơn S= P Cosϕ ; Q = P.tgϕ = S.sinϕ Ta có bảng số liệu: Thông số Phụ tải 48 Pmax (MW) 20 36 Pmin (MW) Cosϕđm Uđm (kV) 42 55 26 27 0,75.Pmax 0,9 22 Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT T KT KT KT KT KT Loại III I I I I I I Tmax (h) Smax(MVA) Smin(MVA) Qmax(MVAr) Qmin(MVAr) 4500 53,333 4500 22,222 4500 40 23,247 9,686 3500 3500 3500 46,667 61,111 28,889 0,833 17,436 20,312 26,638 12,592 0,675 3500 30 13,077 ChươngII: NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Đề xuất phương án nối dây và tính toán chỉ tiêu kĩ thuật o0o -I Dự kiến các phương án PHƯƠNG ÁN I PHƯƠNG ÁN II NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn PHƯƠNG ÁN III PHƯƠNG ÁN IV NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn PHƯƠNG ÁN V PHƯƠNG ÁN VI NGUYỄN NGỌC ANH Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện II GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Lựa chọn cấp điện áp định mức cho lưới điện Lựa chọn điện áp định mức vấn đề quan trọng quá trình thiết kế mạng điện ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện vốn, đầu tư, tổn thất điện áp, tổn thất điện năng, chi phí vận hành,… Điện áp định mức mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố công suất các phụ tải, khoảng cách các phụ tải với nguồn cấp, vị trí tương đối các phụ tải với nhau, phụ thuộc vào sơ đồ mạng điện thiết kế Như vậy, chọn điện áp định mức mạng điện xác định chủ yếu các điều kiện kinh tế Điện áp định mức mạng điện xác định đồng thời với sơ đồ cung cấp điện theo giá công suất truyền tải khoảng cách truyền tải công suất đoạn đường dây mạng điện Để chọn cấp điện áp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu sau: Đáp ứng các yêu cầu phụ tải 10 NGUYỄN NGỌC ANH 10 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Chế độ phụ tải cực tiểu: Sơ đồ thay Chế độ phụ tải cực tiểu điện áp cái cao áp hệ thống điện : UN = 105% Uđm = 105% 110 = 115,5 kV Tổn thất điện áp nhánh N- 1: 9,292 (kV) Điện áp góp cao áp TBA1 : UC1 = UN - ∆UN1 = 115,5 – 9,292 = 106,208 (kV) Tổn thất điện áp máy biến áp : 7,635 (kV) Điện áp phía hạ áp TBA quy đổi phía cao áp : UH1 = UC1 - ∆UB1 = 106,208 – 7,635= 98,573 (kV) Tính toán tương tự cho các nhánh lại: Phụ Tải UN 115.5 115.5 115.5 115.5 115.5 115.5 115.5 ∆UN 9.292 4.499 4.011 5.828 5.092 5.168 2.872 Uc 106.208 111.001 111.489 109.672 110.408 110.332 112.628 ∆UB 7.635 12.716 10.769 12.740 13.215 10.084 10.266 UH 98.573 98.285 100.720 96.932 97.193 100.248 102.362 II Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp: 63 NGUYỄN NGỌC ANH 63 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Giới thiệu chung: Trong hệ thống điện, đường dây truyền tải điện dài nên tổn thất điện đường dây truyền tải điện từ nguồn đến các hộ tiêu thụ có giá trị lớn Đồng thời thay đổi phụ tải từ giá trị lớn đến giá trị nhỏ dẫn đến thay đổi giá trị điện áp ta cần phải tiến hành điều chỉnh điện áp để đảm bảo các chế độ yêu cầu điện áp Các phương pháp điều chỉnh điện áp như: Điều chỉnh điện áp đầu cực máy phát điện, thay đổi đầu phân áp các máy biến áp, bù công suất phản kháng Việc thay đổi đầu phân áp các máy biến áp phương pháp có khả điều chỉnh điện áp dải rộng, vận hành thuận tiện, an toàn, phải bảo dưỡng, cho hiệu kinh tế cao Vì ta lựa chọn phương pháp để điều chỉnh điện áp Có hình thức yêu cầu điều chỉnh điện áp điều chỉnh thường điều chỉnh khác thường Với trạm có yêu cầu điều chỉnh thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm giảm áp cho phép (tính theo phần trăm điện áp định mức mạng điện ) sau: Trong chế độ phụ tải max: dU% ≥ 2,5% Trong chế độ phụ tải min: dU% ≤ 7,5% Độ lệch cho phép góp hạ áp trạm có yêu cầu điều chỉnh khác thường quy định sau : − − − − Trong chế độ phụ tải max: dU% = +5% Trong chế độ phụ tải min: dU% = 0% Trong đồ án này, các hộ phụ tải có yêu cầu điều chỉnh khác thường ta phải dùng máy biến áp điều áp dưới tải để điều chỉnh Đối với máy biến áp không điều chỉnh dưới tải ta cần chọn đầu điều chỉnh cho hai chế độ phụ tải lớn nhỏ nhất: Uđctb = (U1 đc+U2 đc) chọn đầu tiêu chuẩn gần Vì các máy biến áp có Unm%= 10,5%> 7,5%, ta có: + Ucđm= 115 (kV) + Uhđm= 1,1.Uđm= 1,1.22= 24,2 (kV) 64 NGUYỄN NGỌC ANH 64 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn + Phạm vi điều chỉnh máy biến áp điều áp dưới tải là: ±9.1,78% Ta xét tổng quát các phụ tải các chế độ khác sau: + Điện áp yêu cầu góp cao áp trạm xác định sau: U yc = U dm + ∆U % × U dm Giá trị điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm theo yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường là: Uycmax = 22 + 5%×22 = 23,1 kV Uycmin = 22 + 0%×22 = 22 kV Giá trị điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm theo yêu cầu điều chỉnh điện áp thường là: Khi phụ tải cực đại : Uycmax = 22 + 2,5%×22 = 22,55 kV Khi phụ tải cực tiểu : Uycmin = 22 + 7,5%×22 = 23,65 kV Máy biến áp có điều áp dưới tải có các đầu phân áp tiêu chuẩn sau: Thự tự đầu điều chỉnh Điện áp bổ sung Điện áp bổ sung Điện áp đầu điều chỉnh (%) (kV) (kV) +9 + 16.02 + 18.42 133.42 +8 + 14.24 + 16.38 131.38 +7 + 12.46 + 14.33 129.33 +6 + 10.68 + 12.28 127.28 +5 + 8.9 + 10.25 125.24 +4 + 7.12 + 8.19 123.19 +3 + 5.34 + 6.14 121.14 +2 + 3.56 + 4.09 119.09 +1 + 1.78 + 2.05 117.05 0 115 65 NGUYỄN NGỌC ANH 65 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn -1 - 1.78 - 2.05 112.95 -2 - 3.56 - 4.09 110.91 -3 - 5.34 - 6.14 108.86 -4 - 7.12 - 8.19 106.81 -5 - 8.9 - 10.25 104.77 -6 - 10.68 - 12.28 102.72 -7 - 12.46 - 14.33 100.67 -8 - 14.24 - 16.38 98.62 -9 - 16.02 - 18.42 96.58 Chọn đầu phân áp cho TBA Phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên ta chọn máy biến áp có điều chỉnh điện áp dưới tải a/ Chế độ phụ tải cực đại: Điện áp tính toán đầu điều chỉnh máy biến áp xác định theo công thức: = 112,058 Dựa vào bảng ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = -1, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax = 112,95 Kv Điện áp thực góp hạ áp bằng: = 22,917 (kV) Độ lệch góp hạ áp bằng: = 4,17% Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp b/ Chế độ phụ tải cực tiểu: 66 NGUYỄN NGỌC ANH 66 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Điện áp tính toán đầu điều chỉnh máy biến áp xác định theo công thức: 108,43 (kV) Dựa vào bảng ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = -3, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmin = 108,86 (kV) Điện áp thực góp hạ áp bằng: 21,913 (kV) Độ lệch góp hạ áp bằng: 0,004% Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp Chọn đầu phân áp cho TBA Phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp,do ta có các giá trị điện áp yêu cầu cái hạ áp TBA các chế độ phụ tải max,min tương ứng : + Khi phụ tải cực đại: Uvc1 ≥ Uđm + 2,5%Uđm = 22 + 2,5%.22 = 22,55 kV + Khi phụ tải cực tiểu: Uyc2 ≤ Uđm + 7,5%Uđm = 22 + 7,5%.22 = 23,65 kV • Tính đầu điều chỉnh điện áp MBA chế độ phụ tải max: 113,277 (kV) • Tính đầu điều chỉnh điện áp MBA chế độ phụ tải min: 100,571 (kV) Điện áp phân áp trung bình: U Udctb = dc max +U dc = (113,277 + 100,571) =106,924 (kV) Dựa vào bảng ta chọn nấc phân áp tiêu chuẩn 108,86 kV ứng với n= -3 67 NGUYỄN NGỌC ANH 67 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Kiểm tra lại: Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn là : Uđctc = 108,86 + 1.2,5.115 100 = 111,735 (kV) Điện áp thực góp hạ áp lúc phụ tải max là : U1t = Uq max U KT U đctc 24,2 111,735 = 105,554 = 22,861 (kV) Độ lệch điện áp góp hạ áp phụ tải max là: δU1t% = U 1t − U dm U dm 100% = 22,861 − 22 22 100% = 3,914% Mà chế độ phụ tải max δU1t% = 3,914 > 2,5%, đạt yêu cầu Như chế độ phụ tải max ta chọn đầu điều chỉnh điện áp số n = -3 phù hợp Điện áp góp hạ áp phụ tải là: U KT U đctc 24,2 111,735 U2t = Uq = 98,285 = 21,287 (kV) Độ lệch điện áp góp hạ áp phụ tải là: δU2t% = U 2t − U dm U dm 21,287 − 22 100% = 22 100% = 3,241% Ở chế độ phụ tải δUCP% = 3,241% < 7,5% Như vậy, δU2t% = 3,241% đạt yêu cầu Do vậy, chế độ phụ tải ta chọn đầu chỉnh điện áp n = -3 phù hợp Vậy TBA số 2, ta chon MBA điều áp thường, chọn các nấc phân áp các chế độ : • • Chế độ phụ tải max : n = -3 Chế độ phụ tải : n = -3 68 NGUYỄN NGỌC ANH 68 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Chọn đầu phân áp cho các TBA lại Chọn đầu điều chỉnh trạm biến áp ta tiến hành tương tự đối với trạm trạm biến áp Các kết tính toán điều chỉnh điện áp mạng điện cho bảng sau: Trạm biến áp Uqmax (kV) Utcmax (kV) Uqmin (kV) Utcmin (kV) Utmax (kV) Utmin (kV) 106.964 112.95 98.573 108.86 22.917 21.913 4.17 (0.004) 105.554 115 98.285 110.91 22.212 21.445 0.96 (0.025) 108.812 115 100.72 110.91 22.898 21.977 4.08 (0.001) 105.56 110.91 96.932 106.81 23.033 21.962 4.69 (0.002) 105.906 112.95 97.193 108.86 22.691 21.606 3.14 (0.018) 109.269 115 100.248 110.91 22.994 21.874 4.52 (0.006) 110.203 117.05 102.362 112.95 22.784 21.931 3.57 (0.003) ∆Umax% ∆Umin% Vậy ta có các điều chỉnh điện áp là: 69 NGUYỄN NGỌC ANH 69 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn CHƯƠNG VIII TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN o0o -I Vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = Kđ + Kt Trong đó: + Kđ : Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây chương IV tính đc: K đ = 195,403×109 đồng + Kt : Tổng vốn đầu tư xây dựng các trạm biến áp Vốn đầu tư cho các trạm hạ áp xác định theo bảng sau Công suất định mức, MVA Giá thành, 106 đ/trạm 16 15000 25 32 40 63 19000 22000 25000 30000 Trong mạng điện thiết kế có: 70 NGUYỄN NGỌC ANH 70 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn trạm có máy biến áp : 16 MVA trạm trạm máy biến áp : 25MVA trạm trạm máy biến áp : 32 MVA trạm có máy biến áp : 40 MVA trạm có máy biến áp : 63 MVA Như vậy, vốn đầu tư cho các trạm hạ áp bằng: KT-2 = 16000.106 = 16.109 đồng KT-3-4-6-7 = 21,8 19000.106 + 21,822000.106 = 147,6.109 đồng KT-1-5 = 1,8 30000.106 + 1,8 25000.106 =99.109 đồng Kt = KT-2 +KT-3-4-6-7 + KT-1-5 = 16.109 +147,6.109 +99.109 = 262,6.109 đồng Khi tổng các vốn đầu tư để xây dựng mạng điện là: K = Kt +Kđ = 262,6.109 + 195,403.109 = 458,003.109 đồng II Tổn thất công suất tác dụng mạng điện Tổn thất công suất tác dụng mạng điện bao gồm có tổn thất công suất đường dây tổn thất công suất tác dụng trạm biến áp chế độ phụ tải cực đại Ta có tổn thất công suất tác dụng các đường dây là: ∆Pd = 8,021 (MW) Và tổn thất công suất tác dụng các cuộn dây các máy biến áp có giá trị: ∆Pb = 3,091 (MW) Tổng tổn thất lõi thép các máy biến áp là: ∆P0 = 0,0365 (MW) Như tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện bằng: ∆P = ∆Pd + ∆Pb + ∆P0 = 8,021 + 3,091 + 0.0365 = 11,1485 (MW) Tổng tổn thất mạng điện tính theo phần trăm: ∆P% = III Tổn thất điện mạng điện Tổn thất điệ mạng điện xác định sau: ∆A = (∆Pd + ∆Pb)×τ + ∆P0×t 71 NGUYỄN NGỌC ANH 71 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Trong đó: + ∆Pd : Tổng tổn thất công suất tác dụng các đường dây + ∆Pb : Tổng tổn thất công suất tác dụng các cuộn dây các MBA + ∆P0 : Tổng tổn thất lỏi thép các MBA + τ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, τ = 2886,21 h + t : Thời gian các máy biến áp làm việc năm, t = 8760 h Do tổng tổn thất điện mạng điện bằng: ∆A = (8,021 + 3,091)×2886,21 + 0,0365×8760 = 32391,306 (MW.h) Tổng điện mà các hộ tiêu thụ nhận năm bằng: A = ΣPmax×Tmax = 254×4500 = 1143×103 (MW.h) Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm: ∆A% == 2,834 % IV Tính chí phí và giá thành Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo công thức: Y = avhd×Kđ + avht×Kt + ∆A×c - Trong đó: avhd : hệ số vận hành đường dây (avhd = 0.04) avht : hệ số vận hành các thiết bị trạm biến áp (a vht = 0.1) c : giá thành 1kW.h điện tổn thất (c = 500 đồng/kWh) → Y = 0.04×195,403×109 + 0.1×262,6.109 + 32391,306 ×103×500 = 50,272×109 đồng Chi phí tính toán hàng năm Chi phí tính toán hàng năm mạng điện tính theo công thức: Z = atc×K + Y Trong atc hệ số định mức hiệu các vốn đầu tư (a tc = 0.125) Do chi phí tính toán bằng: Z = 0.125×458,003.109 + 50,272×109 = 107,522×109 đồng Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức: 72 NGUYỄN NGỌC ANH 72 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn β = = 43983 đồng/kW.h Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế dộ cực đại Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế dộ cực đại xác định theo biểu thức: K0 = 1,803109 đồng/MW V STT 10 11 12 13 14 15 16 17 Bảng tổng hợp kết các tiêu kinh tế – kỹ thuật thiết kế : Các chỉ tiêu Tổng công suất phụ tải cực đại, ∑Pmax Tổng chiều dài đường dây, L Tổng công suất các MBA, ∑SđmB Tổng vốn đầu tư cho mạng điện, K Tổng vốn đầu tư cho đường dây, Kđ Tổng vốn đầu tư cho TBA, Kt Tổng điện các phụ tải tiêu thụ, A ∆Umax bt (lúc phụ tải bình thường) ∆Umax sc (lúc phụ tải max) Tổn thất công suất ∆P Tổn thất công suất ∆P Tổn thất điện ∆A Tổn thất điện năng, ∆A Chi phí vận hành hàng năm, Y Chi phí tính toán hàng năm, Z Giá thành truyền tải điện năng, β Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại,K0 73 NGUYỄN NGỌC ANH Đơn vị MW km MVA 109 đồng 109 đồng 109 đồng MWh % % MW % MWh % 10 đồng 109 đồng đồng/kW.h Giá trị 254 405,367 201,587 458,003 195,403 262,6 1143×103 6,89 10,425 11,1485 32391,306 2,834 50,272 107,522 43983 109 đồng/MW 1,803 73 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn MỤC LỤC THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC o0o Trang Lời nói đầu ………………………………………………………………………………………… ……… Số liệu ………………………………………………………………………………………… ……… Chương I Phân tích nguồn phụ tải I Nguồn công suất vô lớn ………………………………………………………………… II Phân tích phụ tải ……………………………………………………………… Chương II Đề xuất phương án nối dây tính toán chỉ tiêu kĩ thuật 74 NGUYỄN NGỌC ANH 74 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn I Dự kiến các phương án…………………………………………… II Lựa chọn cấp điện áp định mức cho lưới điện ………………………………………… 11 III Lựa chọn tiết diện dẫn…………………………………………………………………… IV Tổn thất điện áp điện…………………………………………………………… dây 12 13 V Tính toán chi tiết cho …………………………………………………… 14 phương lưới án Phương án I …………………………………………………………………… 14 Phương án II …………………………………………………………………… 19 Phương án IV …………………………………………………………………… 25 Chương III Chọn phương án tối ưu theo chỉ tiêu kinh tế I Cơ sở để tính toán kinh ……………………………………………… 32 tế các II Tính toán kinh tế cho các ……………………………………………………… 34 phương phương án án Phương án I …………………………………………………………………… 33 Phương án II …………………………………………………………………… 34 Chương IV Tính toàn lựa chọn máy biến áp sơ đồ trạm I Tính toán chọn công suất, số lượng, loại MBA………………………………… 37 Tính toán chọn công suất định mức ……………… 37 Chọn loại MBA ………………………………………………… 39 II Bố trí thiết bị khí cụ sơ đồ nối điện …………………………… 40 Chương V TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN 75 NGUYỄN NGỌC ANH 75 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn I Tồn thất công suất máy biến áp ……………………………………………… 42 II Tồn thất công suất dây…………………………………………………… đường 44 III.Tính dòng công suất chạy các đoạn đường dây………………………… 44 A Chế độ phụ tải cực đại ………………………………… 44 B Chế độ phụ tải cực tiểu ………………………………… 52 Chương VI Bù công suất phản kháng lưới điện ……………………… 60 Chương VII TÍNH TOÁN TẠI CÁC NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN, LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP I Tính toán điện áp các nút mạng điện …………………………………… 63 Chế độ phụ tải cực đại ………………………………………………………… 63 Chế độ phụ tải cực tiểu …………………………………… 65 II Lựa chọn phương thức điều áp …………………………………………………… 66 Giới thiệu chung ……………………………………………………………… 66 Chọn đầu phân áp cho TBA ………………………………………………… 68 Chọn đầu phân áp cho TBA 2………………………………………………… 69 Chọn đầu phân áp cho các TBA lại ……………………………………… 71 Chương VIII TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ- KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN I Vốn đầu tư xây …………………………………………………… dựng 73 mạng điện II Tổn thất công suất tác dụng mạng điện ………………………………… 74 III Tổn thất điện mạng điện ………………………………… 76 NGUYỄN NGỌC ANH 74 76 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện GVHD :TS.Trần Thanh Sơn IV Tính chi phí giá thành……………………………………………………… 75 Chi phí vận hành năm …………………………………………………… 75 Chi phí tính toán năm …………………………………………………… 75 Giá thành truyền tải điện năng……………………………………………… 4.Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại 75 75 V Bảng tổng hợp kết các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật thiết kế…………… 76 MỤC LỤC ……………………………………………………………………… 66 77 NGUYỄN NGỌC ANH 77 Lớp Đ5H1 [...]... + 16 Pi (kV) 4,34 58, 31 + 16 .48 UN -1 = = 12 4 ,75 6 (kV) Tương tự cho các nhánh còn lại ta có kết quả cho trong bảng: Đường dây Smax(MW) Pmax(W) Li(km) Ui(kV) Udm(kV) N -1 48+j23,2 47 48 58, 31 124 ,75 6 11 0 N-2 20+j9,686 20 76 ,15 8 86,382 11 0 N-3 36+j 17, 436 36 50,99 10 8 ,76 3 11 0 N-4 42+j20,342 42 63,246 11 7, 6 81 110 N-5 55+j26,638 55 41, 2 31 1 31, 72 7 11 0 N-6 26+j12,592 26 70 , 71 1 95 ,74 7 11 0 N -7 27+ j13, 077 27. .. 279 ,9 27 254,48 AC-300 690 N-2 1 21, 6 41 10,4 81 126,206 11 4 ,73 3 AC -12 0 380 N-3 1 34,359 16 ,6 41 200, 376 18 2 ,16 AC -18 5 510 2-3 1 1,6 41 0 ,79 5 9, 57 8 ,7 AC -70 265 N-4 2 42 20,342 12 2,468 11 1,335 AC -12 0 380 N-5 2 82 39, 71 4 239 ,10 5 2 17 ,368 AC-240 605 N-6 2 26 12 ,592 75 , 814 68,922 AC -70 265 5 -7 2 27 13 , 077 78 ,73 71 , 572 AC-95 330 Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn sau sự cố: Sự cố nguy hiểm nhất của mạng. .. X i1 × 10 0% 2 U dm Đoạn N -7: SN -7 = S7 = 27+ j13, 077 (MVA) ∆U btN 7 % = PN 7 R N 7 + Q N 7 X N 7 27. 7, 379 + 13 , 077 .9,593 × 10 0% = × 10 0% = 11 ,8 87 % 2 U dm 11 0 2 * Xét khi mạng điện có sự cố: ∆U scN 7 % = 2∆U N 7 % = 2 .11 ,8 87 = 23 ,77 5% Tính tương tự cho các đoạn còn lại, kết quả cho trong bảng sau: Pi Qi (MW) (MVAr) R(Ω) X(Ω) ∆Ubt% 23,2 47 6.2 97 22.858 6.890 20 9,686 17 . 516 16 .75 5 4.236 8. 473 ... 7 = (55 +j26,638) + ( 27 +j13, 077 ) = 82 +j39, 71 5 (MVA) Xét đoạn 5 -7: = 27 + j13, 077 (MVA) Ta có bảng sau: 25 NGUYỄN NGỌC ANH 25 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện 2 GVHD :TS.Trần Thanh Sơn Đường dây Smax (MW) Pmax (MW) Li (km) Ui (kV) Udm (kV) N -1 53,333 48 58, 31 124 ,75 6 11 0 N-2 24,046 21, 6 41 76 ,15 8 89 ,19 9 11 0 N-3 38 , 17 7 34,359 50,99 10 6, 373 11 0 2-3 1, 823 1, 6 41 63,246 41, 059 11 0 N-4 46,6 67 42 63,246 11 7, 6 81. .. Số mạch Li(km) Dây dẫn R0(Ω) X0(Ω) R(Ω) X(Ω) N -1 1 58, 31 AC - 300 0 ,10 8 0,392 6,2 97 22,858 N-2 2 76 ,15 8 AC – 70 0,33 0,429 12 ,566 16 ,336 N-3 2 50,99 AC – 12 0 0, 27 0,423 6,884 10 ,78 4 N-4 2 63,246 AC – 12 0 0. 27 0,423 8,538 13 , 377 N-5 2 41, 2 31 AC – 15 0 0, 21 0, 416 4,329 8 ,78 2 N-6 2 70 , 71 1 AC – 70 0,33 0,429 11 ,6 67 15 ,16 6 N -7 2 44 ,7 21 AC – 95 0,33 0,429 7, 379 9,593 Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn đạt... 7, 046 2-3 1 1,6 41 0 ,79 5 29,093 27, 828 0, 577 N-4 2 42 20,342 8,538 13 , 377 5, 212 10 ,425 N-5 2 82 39, 71 4 2 ,7 01 8,246 4,5 37 9, 073 N-6 2 26 12 ,592 16 ,264 15 ,556 5 ,11 4 8,3 37 5 -7 2 27 13 , 077 5,949 2 ,16 3 4,3 27 11 ,13 - Tổn thất điện áp lớn nhất lúc bình thường : = 6,89 % < 10 % Thoả mãn điều kiện tổn điện áp cho phép lúc bình thường - Tổn thất điện áp lớn nhất lúc sự cố : = 11 ,7 71 % < 20% Thoả mãn điều... 41. 23 1 1.6 60.82 8 1. 6 44 .72 1 Pi (MW ) 28.8 81 35.823 32.985 20.244 35 .77 7 5.506 9 1. 295 20 9.686 17 . 51 6 0. 71 5 36 17 .43 6 6.883 7 0. 910 42 20.34 2 8.538 2 1. 5 37 81 39.23 2 .70 0 6 1. 808 26 12 .59 2 13 .99 0.965 75 36.32 4 2.929 2 1. 6 81 48 ∑∆Pi = 8. 910 Tổng vốn xây dựng toàn mạng điện : ∑Ki =209,648 .10 9 (đ) Tổng tổn thất công suất toàn mạng điện: ∑∆Pi = 8, 91 (MW) Tổng tổn thất điện năng toàn mạng điện: ... 70 208 2 1. 6 70 . 71 1 23.533 26 12 .592 16 .264 1. 122 N -7 AC – 95 283 2 1. 6 44 .7 21 20.250 27 13 . 077 0.549 Tổng ∑Ki = 19 5.403 7. 379 ∑∆Pi = 8.0 31 Tổng vốn xây dựng toàn mạng điện: ∑Ki = 19 5,403 .10 9 (đ) Tổng tổn thất công suất toàn mạng điện: ∑∆Pi = 8.0 31 (MW) Tổng tổn thất điện năng toàn mạng điện: ∆A = ∑∆P.τ = 2 3 17 8, 51 (MWh) Hàm chi phí tính toán: Z = (0.04 + 0 ,12 5) Σ K + 319 6 Σ∆Pi.5 .10 5 Z = (0.04... Đ5H1 ∆Pi Đồ án lưới điện 2 dây GVHD :TS.Trần Thanh Sơn (10 6 đ) mạc h a (km) (10 9đ) (MW ) (MW) (MW) N -1 AC - 300 600 1 1 58. 31 34.986 48 23.2 47 6.2 97 1. 480 N-2 AC – 70 208 2 1. 6 76 .15 8 25.345 20 9.686 17 . 516 0. 71 5 N-3 AC – 12 0 354 2 1. 6 50.99 28.8 81 36 17 .436 6.884 0. 910 N-4 AC – 12 0 354 2 1. 6 63.246 35.823 42 20.342 8.538 1. 5 37 N-5 AC – 15 0 403 2 1. 6 41. 2 31 26.586 55 26.638 5.566 1. 71 8 N-6 AC – 70 ... 6.890 20 9,686 17 . 516 16 .75 5 4.236 8. 473 2 36 17 ,436 6.884 10 .78 4 3.602 7. 204 N-4 2 42 20,342 8.538 13 . 377 5. 212 10 .425 N-5 2 55 26,638 5.566 8 .72 0 4.450 8.9 N-6 2 26 12 ,592 16 .264 15 .556 5 .11 4 10 .2 27 N -7 2 27 13 , 077 7. 379 9.593 2.683 5.3 67 Đường dây Số mạch N -1 1 48 N-2 2 N-3 ∆Usc% - Tổn thất điện áp lớn nhất lúc bình thường : 17 NGUYỄN NGỌC ANH 17 Lớp Đ5H1 Đồ án lưới điện 2 GVHD :TS.Trần Thanh