Đồ án lưới điện Phân Tích Nguồn Phụ Tải Cân Bằng Công Suất

AAA TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ++ KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN -  - ĐỒ ÁN MÔN: LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Giáo viên hướng dẫn : TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Sinh viên thực : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Lớp : D8 – H3 Năm học: 2015 – 2016 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA + Thiết kế hệ thống cung cấp điện giúp thiết kế, tính toán hệ thống mạng lưới truyền tải điện, cung cấp phân phối điện Từ có phương án xây dựng nắp đặt mạng lưới cho tiết kiệm hiệu Thiết kế hệ thống cung cấp điện công việc quan trọng khó khăn, hệ thống nhỏ yêu cầu kiến thức từ nhiều chuyên ngành hẹp Lý thuyết mạch, Mạng điện Mạng lưới thiết kế dư thừa gây lãng phí kinh tế tổn hao lớn Thiết kế sai dẫn đến độ tin cậy dẫn điện thấp hư hỏng cháy nổ… Sau thời gian học tập tìm hiểu kiến thức môn hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy Nguyễn Đức Thuận em hoàn thành Đồ án thiết kế lưới điện khu vực Trong đồ án môn học em trình bày về: Thiết kế hệ thống điện có nguồn phụ tải Đồ án gồm: Chương 1: Phân tích nguồn cung cấp điện phụ tải Chương 2: Cân công suất tác dụng phản kháng hệ thống điện Chương 3: Xây dựng phương án tối ưu Chương 4: Đề án giảm tổn thất công suất cho phương án tối ưu tính toán tài cho đề án Em thấy môn học hay thú vị.Trong năm học tập, nghiên cứu lần chúng em tiếp cận với kiến thức thực tế ĐIỆN-thứ theo em ngày sống 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 bảo giúp đỡ thầy, để em hoàn thiện thêm kiến thức Em xin chân thành cảm ơn Thầy! Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn ĐỨC NGHĨA ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Contents ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ CÁC PHỤ TẢI I Các số liệu nguồn cung cấp phụ tải Nguồn điện Nguồn hệ thống: Hệ thống điện (HT) có công suất vô lớn, có hệ số công suất HT 0,85 Phụ tải Trong hệ thống điện có phụ tải có đặc điểm bảng sau Sơ đồ mặt nguồn điện phụ tải N D ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Phân tích phụ tải Trong hệ thống điện thiết kế gồm phụ tải ( từ phụ tải đến phụ tải 7) + Trong có tất loại phụ tải loại I Tổng =172 (MW) Thời gian sử dụng công suất lớn :4900 (h) Điện áp phía hạ :22 (KV) Dựa vào bảng số liệu phụ tải, sau tính toán ta bảng số liệu sau: Hộ tiêu thụ Cosφ Chế độ cực đại Chế độ cực tiểu Pmax Qmax Smax Pmin Qmin Smin MW MVAr MVA MW MVAr MVA 0.9 0.484 20 9.68 22.219 14 6.734 15.535 0.9 0.484 23 11.132 25.55 16.1 7.792 17.886 0.9 0.484 21 10.164 23.33 14.7 7.115 16.331 0.9 0.484 28 13.552 31.11 19.6 9.486 21.775 0.88 0.540 30 16.2 34.1 21 11.34 23.866 0.88 0.540 32 17.28 36.368 22.4 12.096 25.457 0.85 0.620 18 11.16 21.179 12.6 7.812 14.825 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA II CHƯƠNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN I.1 Cân công suất tác dụng: =m + + m : hệ số đồng thời (m=1) :tổng tổn thất công suất tác dụng =5% =công suất tác dụng dự trữ =0 Công suất nguồn Tổng công suất tác dụng phụ tải cực đại xác định từ bảng 1.2.1 bằng: ∑Pmax= 172 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện có giá trị: P=0,05∑Pmax= 0,05172 = 8.6 MW Do công suất yêu cầu mạng điện có giá trị : = m + + =172+8.6=180.6 (MW) 1.2.2 Cân công suất phản kháng =m ++ - + : tổng tổn thất công suất phản kháng MBA =15% :tổng tổn thất phản kháng đường dây :tổng tổn thất phản kháng đường dây sinh = :công suất phản kháng dự trữ = = Ta có Tổng công suất phản kháng tiêu thụ tính toán phụ tải chế độ cực đại = 89.168 MVAr Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp hạ áp =0.15 × 89.168 = 13.375MVAr = = 180.6 0.62 =111.972 MVAr So sánh < KL : Không cần bù công suất phản kháng CHƯƠNG : XÂY DỰNG CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ -THUẬT I Dự kiến phương án nối dây mạng điện ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Theo yêu cầu thiết kế, ta phải đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ điện loại I , loại phụ tải quan trọng Đối với loại phụ tải ngừng cung cấp điện gây nguy hiểm đến tính mạng người , làm hư hỏng thiết bị để phục hồi lại trạng thái làm việc bình thường bắt buộc xí nghiệp phải ngừng sản xuất thời gian dài, vv Vì mức độ quan trọng hộ phụ tải nên đường dây mạng điện phải bố trí hợp lí cho gặp cố hỏng phận đường dây phải đảm bảo cung cấp điện liên tục, phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ phụ tải Việc lựa chọn phương án nối dây mạng điện phải đảm bảo yêu cầu sau: + Cung cấp điện liên tục + Đảm bảo chất lượng điện + Đảm bảo tính linh hoạt mạng điện + Đảm bảo tính kinh tế có khả phát triển tương lai + Đảm bảo an toàn cho người cho thiết bị Dựa theo mặt thiết kế yêu cầu phụ tải, ta đưa phương án nối dây sau: Phương án N Đ ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Phương án ND Phương án NĐ ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA II So sánh phương án mặt kĩ thuật Để so sánh phương 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 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 mặt kinh tế Nếu chọn U cao tổn thất lưới giảm chi phí cao Còn chọn U thấp chi phí giảm tôn thất lưới lại cao Vì ta phải lựa chọn U cho hợp lý Ta sử dụng công thức kinh nghiệm sau: U i = 4.34 Li + 16.Pi , kV Trong đó: Pi công suất truyền tải đường dây thứ i, MW Li chiều dài đường thứ i, km Nếu U = 70÷160 (kV) ta chọn cấp điện áp hệ thống Udm=110kV Lựa chọn tiết diện dây dẫn đoạn đường dây: Mạng điện mà ta xét mạng điện khu vực, người ta thường lựa chọn tiết diên dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện.Ta dự kiến sử dùng loại dây dẫn AC Công thức tính tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện là: Fkti = I max i J kt , mm2 Với mạng điện ta xét sử dụng dây AC thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 4900h nên ta có Jktế = 1,1 A/mm2 Trong công thức Imaxi dòng điện lớn đoạn đường dây thứ i tính sau: S max i Pi + Qi Imax = n × 3.U dm = n × U dm ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Trong : Jkt : mật độ kinh tế dòng điện Uđm : điện áp định mức dòng điện (kV) Smaxi : công suất đường dây thứ i phụ tải cực đại.(MVA) n - số lộ đường dây Pi + Qi Smaxi = , (MVA) Khi xác định tiết diện dây dẫn đoạn đường dây, ta tiến hành so sánh với tiết diện tiêu chuẩn để chọn tiêu chuẩn gần Tính tổn thất điện áp hệ thống: Tổn thất điện áp tính theo biểu thức sau: ΣPi Ri + ΣQi X i 100 n.U dm ∆U% = % Trong đó: Pi, Qi công suất tác dụng công suất phản kháng đường dây thứ i Ri, Xi điện trở tác dụng điện kháng đường dây thứ i Chú ý tổn thất điện áp tính cho phạm vi cấp điện áp ta tính tổn thất điện áp cực đại lúc bình thường xảy cố nặng nề nhất, trị số tổn thất điện áp phải thoả mãn yêu cầu sau: Đối với trường hợp dùng máy biến áp thường: ∆Umaxbt ≤ 10% ∆Umaxsc ≤ 20% Đối với truường hợp dùng mba điều áp tải thì: ∆Umaxbt≤ 15-20% ∆Umaxsc ≤ 20-25% Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang điều kiện phát nóng dây dẫn: Ta tiến hành kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang dây dẫn F ≥ 70mm Ta tiến hành kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn có cố nặng nề theo biểu thức sau: Đường đơn Imax ≤ Khc.Icp Đường kép Isc ≤ Khc Icp Trong đó: Isc dòng điện lớn có cố( khả hai dây đường dây hai mạch bị đứt) Icp dòng điện cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn Khc hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ làm việc, ta lấy Khc=0.8 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA 1.Đường dây N-1-2 Sơ đồ nguyên lí thay đường dây 36,056 km 2-TPDH-25000/110 S1=20+J9,68 2-AC-70 N SN-1 SN-1d ZN-1 SN-1c SB1 S1 1q -jQ cdN1 Tính thông số: +Dây dẫn: -jQ ccN1 S01 1e ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Ω −6 Ω Dây dẫn AC-70 có ro=0,45 /km, xo=0,44 /km,bo=2,58.10 S RN-1= XN-1 = ro.lN-1 = xo lN-1 = Ω 0,45 36,056=8,113 ( ) Ω 0,44 36,056=7,932 ( ) −6 BN-1 = n.Bo.lN-1 = 2,58.10 36,056= 1,86 10-4 (S) +TBA: MBA- 25000/110 có UN%= 10,5% ∆P0 =29 kW ∆Pn = 120 kW Io% = 0,8% UC đm=115 kV Sđm = 25 MVA UH đm = 10kV n Ω Z1B = ( R1B +jX1B) = (2,54+j55,9) =1,27+27,95j ( ) +Phụ tải: S =20+j9.68 (MVA) *Tính chế độ phụ tải cực đại Ta có UN = 121 kV - Công suất sau tổng trở MBA S '' B1 S = = 20+j9.68 (MVA) - Tổn thất công suất tổng trở TBA / S1 / U đm ∆ S B1 = Z1B =.( 1,27+27,95j) =0,052+1,14j (MVA) - Công suất trước tổng trở TBA S B1 S1 ∆ S B1 = + = (20+j9.68) + (0,052+1,14j) = 20,052+10,82j (MVA) - Tổn thất công suất lúc không tải ∆ S 01 1B ∆ P 01 0,8.25 100 I %.S dmBA 100 = n( +j ) =2.(29.10-3+j )= 0,058+0,2j (MVA) - Công suất phản kháng dung dẫn đường dây N-1 sinh jQccN1 = j Uđm2 B =j 1102.1,86.10-4 =1,126j ( MVAr) N-1 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA - Công suất sau tổng trở đường dây S ∆ S 01 = B1 + - jQccN1 =(20,052+10,82j)+( 0,058+0,2j )- 1,126j =23,127+11,722j (MVA) - Tổn thất công suất tổng trở đường dây : ∆S N −1 / S N −1 / U đm = ZN-1 =.( 8,113+7,932j) =0,451+0,441j (MVA) - Công suất trước tổng trở dây dẫn : =(23,127+11,722j)+ (0,451+0,441j)= 23,578+12,163j (MVA) - Công suất phản kháng dung dận đầu đường dây sinh jQcđN-1 = j UN2 - Công suất đầu nguồn B N-1 =j 1212.1,86.10-4 = 1,362j ( MVAr) S N-1 = - jQcc’ =(23,578+12,163j)- j2,724j = 23,578+10,801j (MVA) Thông số phần tử sơ đồ thay đường dây chế độ phụ tải cực đại ĐD NĐ-1 20,11+9,901j 0,337+0,329j 20,447+10,23j -1,362j 20,447+8,86 NĐ-2 23,127+11,256j 0,628+0,613j 23,755+11,869j -1,926j 23,755+9,94 NĐ-3 21,115+9,476j 0,725+0,709j 21,84+10,185j -2,75j 21,84+7,435 NĐ-4 28,16+14,394j 0,93+0,909j 29,09+15,303j -1,94j 29,09+13,36 NĐ-5 30,18+17,105j 1,038+1,35j 31,218+18,455j -2,454j 31,218+16,00 NĐ-6 32,172+17,347j 1,423+1,849j 33,595+19,196j -3,076j 33,595+16,1 NĐ-7 18,102+9,345j 0,394+0,385j 18,496+9,73j -1,926j 18,496+7,80 Tổng 172,966+88,824j 5,475+6,144j 178,441+94,968j -15,434j 178,441+79,5 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA ĐD NĐ-1 20+9,686j 0,052+1,141j NĐ-2 23+11,139j 0,069+1,509j NĐ-3 21+10,171j 0,057+1,258j NĐ-4 28+13,561j 0,102+2,236j NĐ-5 30+16,192j 0,122+2,685j NĐ-6 32+17,272j 0,102+2,377j NĐ-7 18+9,715j 0,044+0,966j 172+87,736j 0,548+12,172j Tổng - 0,058+0,2j 0,058+0,2j 0,058+0,32j 0,058+0,2j 0,058+0,256j 0,07+0,24j 0,058+0,256j 0,418+1,672j 20,052+10,827j -1,362 23,069+12,648j -1,926 21,057+11,429j -2,75j 28,102+15,797j -1,94j 30,122+18,877j -2,454 32,102+19,649j -3,076 18,044+10,681j -1,926 172,548+99,908j -15,434 Cân công suất Qua bảng kết ta có bảng kết từ hệ thống 199,622+104,897j Công suất nguồn cần cung cấp 199,622 = 199,622 0,85=169,68 = 169,68> Vậy không cần bù công suất phản kháng 6.2 ) Chế độ phụ tải cực tiểu () Phụ tải = 50% chế độ phụ tải cực đại ,các thông số khác không thay đổi sơ đồ Tính toán tương tự chế độ phụ tải cực đại ,ta có bảng tính toán sau ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA ĐD NĐ-1 10+4,843j 0,052+1,141j 0,058+0,2j 10,052+5,984j -1,126 NĐ-2 11,5+5,57j 0,069+1,509j 0,058+0,2j 11,569+7,079j -1,592 NĐ-3 10,5+5,085j 0,057+1,258j 0,058+0,32j 10,557+6,343j -2,273 NĐ-4 14+6,781j 0,102+2,236j 0,058+0,2j 14,102+9,017j -1,603 NĐ-5 15+8,096j 0,122+2,685j 0,058+0,256j 15,122+10,781j -2,028 NĐ-6 16+8,636j 0,102+2,377j 0,07+0,24j 16,102+11,013j -2,542 NĐ-7 9+4,858j 0,044+0,966j 0,058+0,256j 9,044+5,824j -1,592 Tổng 86+43,869j 0,548+12,172j 0,418+1,672j 86,548+56,041j -12,756 - ĐD NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 NĐ-7 Tổng 10,11+5,058j 0,086+0,084j 11,627+5,687j 0,19+0,185j 10,615+4,39j 0,067+0,161j 14,16+7,614j 0,292+0,286j 15,18+9,009j 0,153+0,199j 16,172+8,711j 0,23+0,299j 9,102+4,488j 0,104+0,206j 86,966+44,957j 1,122+1,42j 10,196+5,142j 11,817+5,872j 10,682+4,551j 14,452+7,9j 15,333+9,208j 16,402+9,01j 9,206+4,694j 88,088+46,377j 6.3 ) Chế độ cố () - Xét cố mạch đường dây lộ kép Các thông số sơ đồ không thay đổi so với chế độ cực đại -1,23j 10,196+3,912j -1,74j 11,817+4,132j -2,484j 10,682+2,067j -1,752j 14,452+6,148j -2,217j 15,333+6,991j -2,778j 16,402+6,232j -1,74j 9,206+2,954j -13,941j 88,088+32,436j ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Tính toán tương tự , ta có bảng thông số sau ĐD NĐ-1 20+9,686j 0,052+1,141j 0,058+0,2j 20,052+10,827j -0,56 23+11,139j 0,069+1,509j 0,058+0,2j 23,069+12,648j -0,79 21+10,171j 0,057+1,258j 0,058+0,32j 21,057+11,429j -1,13 28+13,561j 0,102+2,236j 0,058+0,2j 28,102+15,797j -0,80 30+16,192j 0,122+2,685j 0,058+0,256j 30,122+18,877j -1,01 32+17,272j 0,102+2,377j 0,07+0,24j 32,102+19,649j -1,27 18+9,715j 0,044+0,966j 0,058+0,256j 18,044+10,681j -0,79 172+87,736j 0,548+12,172j 0,418+1,672j 172,548+99,908j -6,37 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 NĐ-7 Tổng ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA ĐD NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 NĐ-7 Tổng 20,11+10,464j 0,689+0,674j 20,799+11,138j -0,681j 20,799+10,457j 23,127+12,052j 1,29+1,261j 24,417+13,313j -0,963j 24,417+12,35j 21,115+10,613j 1,512+1,478j 22,627+12,091j -1,375j 22,627+10,716j 28,16+15,195j 1,904+1,862j 30,064+17,057j -0,97j 30,064+16,087j 30,18+18,119j 2,137+2,778j 32,317+20,897j -1,227j 32,317+19,67j 32,172+18,618j 2,943+3,826j 35,115+22,444j -1,538j 35,115+20,906j 18,102+10,141j 0,817+0,798j 18,919+10,939j -0,963j 18,919+9,976j -7,717j 184,258+100,162j 172,966+95,202j 11,292+12,677j 184,258+107,879j Chương :Tính toán điện áp nút điều chỉnh điện áp 7.1 ) Tính điện áp nút )Chế độ cực đại ( =121kV) Xét NĐ-1 Tổn thất điện áp đường dây N-1 ∆ UN-1 = P' N − 1.R N − 1+Q'N − 1.X N − U N = =2,041 (kV) - Điện áp nút U1 = U N - ∆ UN-1 = 121-2,041=118,959 (kV) - Tổn thất điện áp MBA ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA ∆ - UB1 = P' B1.R B1+Q'B1.X B1 ×100 U N = =2,76 (kV) Điện áp nút quy đổi phía cao áp U’1e = U1- ∆ UB1 = 118,959 – 2,76 = 116,201(kV) Ta có bảng kết sau Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 NĐ-7 ∆ UN-i 2,041 3,354 4,305 4,096 4,763 6,236 2,657 ∆ Uic 118,96 117,65 116,70 116,90 116,24 114,76 118,34 UBi 2,76 3,25 2,97 4,08 4,87 3,99 2,72 UiH 116,201 114,392 113,728 112,822 111,369 110,778 115,627 116,201 114,392 113,746 112,822 111,376 110,778 115,632 ) Chế độ phụ tải cực tiểu ( =115kV ) Tính toán tương tự chế độ phụ tải cực đại ta có bảng kết sau Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 NĐ-7 ∆ UN-i 1,074 2,090 1,153 2,640 1,412 2,017 1,971 ∆ Uic 113,98 113,01 113,90 112,49 113,66 113,08 113,13 UBi 1,58 1,88 2,07 2,40 2,19 2,25 2,39 UiH 112,400 111,133 111,833 110,092 111,470 110,831 110,738 112,400 111,133 111,848 110,092 111,474 110,831 110,750 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA 3) Chế độ cố Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 NĐ-7 ∆ UN-i 3,952 6,428 8,378 7,672 8,805 11,599 5,216 ∆ Uic UBi 2,95 3,53 3,25 4,45 5,33 4,42 2,93 111,05 108,57 106,62 107,33 106,20 103,40 109,78 UiH 108,093 105,046 103,375 102,881 100,867 98,978 106,856 3,952 6,428 8,378 7,672 8,805 11,599 5,216 7.2 ) Điều chỉnh điện áp ) Yêu cầu điều chỉnh điện áp • Phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường -Chế độ phụ tải cực đại -Chế độ phụ tải cực tiểu -Chế độ cố • Yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường -Chế độ phụ tải cực đại -Chế độ phụ tải cực tiểu -Chế độ cố )Các máy biến áp có điều chỉnh điện áp a) Máy biến áp thường Phạm vi điều chỉnh điện áp Upa= 115 ± 2.2,5%.115 108,093 105,046 103,375 102,881 100,867 98,978 106,856 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA n -2 -1 (kV) 109,25 112,125 115 117,875 120,75 b) Máy biến áp có điều chỉnh điện áp tải ± Upa = 115 n Udctc (kV) 9.1,78%.115 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 96,58 98,62 100,67 102,72 104,77 106,81 108,86 110,91 112,95 115,00 117,05 119,09 121,14 123,19 125,24 127,28 129,33 131,38 133,42 ) Chọn đầu phân áp máy biến áp a) Máy biến áp thường Xét trạm biến áp :Có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường 244,14 228,90 Bởi máy biến áp không điều chỉnh tải, cần chọn đầu điều chỉnh cho hai chế độ phụ tải lớn nhỏ 236,52 Theo bảng ta chọn đầu điều chỉnh -2 với =109,25 (kV) Điện áp thực góp hạ áp chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu là: 22,91 22,52 20,817 kV Độ lệch điên áp góp hạ áp trạm cấc chế độ là: 4,11 2,38 -5,3774 Vậy đầu phân áp chọn thỏa mãn điều kiện Tính toán tương tự cho phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp : ,5,6,7 ta có bảng sau: ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Trạm BA Udcmax (kV) Udcmin (kV) Udc (kV) Utmax (kV) Utmin (kV) Utsc (kV) dUmax % dUmin % dUsc % Đầu p/a 244,14 228,90 236,52 22,91 22,52 20,817 4,11 2,38 -5,377 -2 242,15 225,30 233,73 22,72 22,17 20,718 3,27 0,77 -2 248,19 226,65 237,42 23,29 22,30 21,518 5,84 1,37 -5,829 2,1911 Từ bảng ta thấy đầu điện áp chọn phù hợp với trạm 3,4,7 Trạm lại không thỏa mãn nên trạm ta sử dụng phương pháp điều chỉnh điện áp khác b ) Máy biến áp có điều chỉnh khác thường Xét trạm biến áp có yêu cầu điều chỉnh khác thường: 249,41 230,03 KV Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n=-2 với Uđctc = 110,91kV Điện áp thực góp hạ áp bằng: 23,40 Độ lệch điện áp góp hạ áp: 6,36 Tính tương tự ta có bảng kết sau Đầu p/a Trạm BA Max Min 249,41 245,52 239,05 237,77 230,03 227,43 228,13 226,82 23,40 23,04 22,43 22,31 22,63 22,38 22,45 22,32 6,36 4,71 1,95 1,40 2,88 1,72 2,04 1,45 -1,059 -3,848 -7,674 -9,402 -4 -4 -4 -5 -5 -5 -2 Từ bảng ta thấy đầu điện áp chọn phù hợp với trạm Trạm không thỏa mãn nên trạm ta sử dụng phương pháp điều chỉnh điện áp khác -2 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Chương Tính toán tiêu kinh tế kĩ thuật lưới điện 8.1 Vốn đầu tư Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = Kđ + Kt (7.1) Trong đó: + Kđ : Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây + Kt : Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Kt = (7.2) Với KBi giá thành máy biến áp, n hệ số trạm biến áp ; n = với trạm có máy biến, n = 1,8 với trạm có máy biến áp Vốn đầu tư cho trạm hạ áp xác định theo bảng sau: Bảng 8.1: Giá thành máy biến áp Công suất định mức (MVA) Giá thành (1010 đ/trạm) 16 25 32 40 16 25 32 40 Ở chương ta chọn phương án III phương án tối ưu để đem tính toán với Kđ = Z = 3,166 1010đồng Áp dụng công thức (7.2) ta có bảng tính toán sau: Bảng 8.2: Vốn đầu tư cho trạm biến áp Trạm Biến áp Số MBA Hệ số TBA Tổng 2 2 2 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 Công suất đinh mức MBA (MVA) 25 25 25 25 25 32 25 Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện là: Kt (đ) 45 45 45 45 45 57,6 45 327,6 ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA K = Kđ + Kt = 3,166.1010 + 3,276.1011 =3,5926.1011 (đ) 8.2 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện Tổn thất công suất tác dụng mạng điện gồm 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 đường dây là: - Tổn thất công suất tác dụng cuộn dây máy biến áp là: - Tổn thất công suất tác dụng lõi thép máy biến áp là: Như vậy, tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện là: 8.3 Tổn thất điện lưới điện Tổn thất điện lưới điện tính sau: (7.3) Trong đó: : Tổn thất công suất tác dụng đường dây : Tổn thất công suất tác dụng cuộn dây máy biến áp : Thời gian tổn thất công suất lớn phụ tải t: Thời gian làm việc năm lưới điện, t = 8760 h Từ công thức ta có bảng Phụ tải ∆Pi(MW) 0,337 0,628 0,722 0,93 1,037 1,423 0,393 ∆PBi(MW) 0,052 0,069 0,057 0,102 0,122 0,102 0,044 ∆P0i(MW) 0,058 0,058 0,058 0,058 0,058 0,07 0,058 Tmaxi(h) 4900 4900 4900 4900 4900 4900 4900 τi(h) 3302,48 3302,48 3302,48 3302,48 3302,48 3302,48 3302,48 ∆Ai(MWh) 1792,75 2809,91 3080,72 3916,24 4335,66 5649,49 1951,27 23536,03 Tổng Bảng 8.4: Tổn thất điện lưới điện ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA Tổn thất điện mạng điện: = 23536,03(MWh) Tổng điện hộ tiêu thụ năm là: A =(MWh) (7.4) Bảng 8.: Điện tiêu thụ hộ năm Phụ tải Pmaxi(MW) 20 23 21 28 30 32 18 Tmaxi(h) Ai(MWh) 4900 98000 112700 102900 137200 147000 156800 88200 Tổng 842800 8.4 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 + ΔA.c (7.5) Trong đó: avhd : hệ số vận hành đường dây (avhd = 0,04) avht : hệ số hành thiết bị trạm biến áp (avht = 0,1) c : giá thành 1kWh điện tổn thất Theo đề có: c = 700đ/kW.h Từ công thức 7.5 ta có: Y = 0,04 3,166.1010 + 0,1 3,276 + 23536,03 700 103 = 5,05.1010 (đ) 8.5 Chi phí tính toán hang năm Chi phí tính toán hàng năm xác định theo công thức: ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC SVTH : NGUYỄN ĐỨC NGHĨA 8.6 Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức: Z = atc K + Y (7.6) Trong đó, atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (a tc = 0,125) Do chi phí tính toán bằng: Z = 0,125 3,5926.1011 + 5,05.1010 = 9,54.1010 (đ) Β = = 60.103 (đ/MWh) = 60(đ/kWh) 8.7 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải xác định theo biểu thức: K0 = = = 2,0887.109 (đ/MW)