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

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Lời nói đầu Sự nghiệp công nghiệp hóa, đại hoá nước ta giai đoạn yêu cầu tăng không ngừng sản lượng điện Để thực điều cần phát triển mở rộng nhà máy điện mạng hệ thống điện công suất lớn Do kinh tế nước ta giai đoạn phát triển việc sản xuất điện nặng thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện phân phối điện cho hộ tiêu thụ cần phải tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lí kĩ thuật kinh tế Điều đặt nhiệm vụ quan trọng kỹ sư ngành hệ thống điện Một nhiệm vụ thiết kế mạng hệ thống điện Thiết kế lĩnh vực quan trọng khó khăn công việc người kỹ sư nói chung, đặc biệt kỹ sư hệ thống điện Thiết kế mạng hệ thống điện đòi hỏi phải biết vận dụng tốt kiến thức lý thuyết kinh nghiệm để giải vấn đề có tính chất tổng hợp, phức tạp thường gặp thực tế Thiết kế mạng điện hệ thống điện có quan hệ chặt chẽ với toán kĩ thuật kinh tế Vì vậy, Đồ án môn học Lưới điện giúp sinh viên áp dụng kiến thức học để thiết kế mạng điện khu vực hoàn chỉnh, từ giúp sinh viên hiểu sâu sắc kiến thức lý thuyết học Đây bước tập dượt quan trọng để sinh viên biết cách thực công việc thiết kế cho đảm bảo nhu cầu phụ tải, khắc phục kịp thời cố để giảm thiểu tốn cho nhà nước Đồng thời bước đầu tập dượt để có kinh nghiệm đồ án tốt nghiệp sau Trong trình làm đồ án, em chân thành cảm ơn thầy cô môn hệ thống điện, đặc biệt thầy giáo ThS Nguyễn Đức Thuận trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án Hà Nội-5/2016 Sinh viên Phạm Minh Tuấn SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN ĐỀ BÀI: Yêu cầu thiết kế lưới điện cho khu vực gồm nguồn phụ tải phân bố sau: N Số liệu nguồn: Nguồn: Hệ thống công suất vô lớn, hệ số cos� = 0,85 (mỗi ô vuông diện tích 10x10km) Số liệu phụ tải: Thông số Pmax (MVA) Tmax (h) 23 20 22 I I I KT KT KT Pmin (MVA) Cos�đm Mức đảm bảo cung câp điện Yêu cầu điều chỉnh điện áp Điện áp danh định thứ cấp SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 Phụ tải 24 5100 0,7 Pmax 0,9 25 29 I I I KT KT KT 33 I KT 35 kV ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI - Nhiệm vụ thiết kế mạng lưới điện hệ thống điện nghiên cứu phân tích giải pháp, phương án để đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải với chi phí nhỏ không hạn chế độ tin cậy cung cấp điện chất lượng điện - Để chọn phương án tối ưu cần tiến hành phân tích đặc điểm nguồn cung cấp điện dự kiến sơ đồ nối điện cho đạt hiệu kinh tế –kỹ thuật cao 1.1: Nguồn điện - Trong thiết kế lưới điện khu vực, việc phân tích nguồn điện số liệu nguồn điện để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế lắp đặt lưới điện - Số liệu nguồn: Lưới điện khu vực có nguồn Nguồn : Hệ thống công suất vô lớn, hệ số công suất cos�=0,85 1.2: Phụ tải - Các phụ tải phân làm loại cho phép lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phù hợp, để đảm bảo cho thiết bị làm việc tin cậy hiệu Phụ tải loại I: Là phụ tải mà có cố ngừng cung cấp điện dẫn đến nguy hiểm đến tính mạng người; phá hỏng thiết bị đắt tiền; phá vỡ quy trình công nghệ sản xuất; gây thiệt hại lớn cho kinh tế quốc dân; gây ảnh hưởng không tốt trị, ngoại giao Phụ tải loại III: Gồm tất loại phụ tải không thuộc hai loại trên, tức phụ tải thiết kế với độ tin cậy cung cấp điện không đòi hỏi cao - Phụ tải điện thiết kế có phụ tải phụ tải loại I Ta có bảng số liệu phụ tải thiết kế: Bảng 1: SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN STT Phụ tải Pmax Pmin cos� Tmax Uđm I I I I I I I 23 20 22 24 25 29 33 16.1 14 15.4 16.8 17.5 20.3 23.1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 5100 5100 5100 5100 5100 5100 5100 35 35 35 35 35 35 35 Y/c điều chỉnh KT KT KT KT KT KT KT Bảng 2: STT tan� 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 Pmax + jQmax 23+11.04j 20+9.6j 22+10.56j 24+11.52j 25+12j 29+13.92j 33+15.84j Pmin + jQmin 16.1+7.728j 14+6.72j 15.4+7.392j 16.8+8.064j 17.5+8.4j 20.3+9.744j 23.1+11.088j Smin 17.89 15.56 17.11 18.67 19.44 22.56 25.67 Kết luận: Như để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cho loại phụ tải Phụ tải loại I phải cung cấp từ nguồn độc lập, thời gian ngừng cung cấp điện khoảng thời gian đóng tự động dự trữ, đường dây phụ tải dây kép mạch vòng SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT Các tiêu kinh tế -kỹ thuật mạng điện phụ thuộc nhiều vào sơ đồ nối điện sơ đồ mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết chất lượng điện yêu cầu hộ tiêu thụ, thuận tiện an toàn vận hành, khả phát triển tương lai tiếp nhận phụ tải mới.Các phụ tải loại I cấp điện đường dây kép mạch vòng, phụ tải loại II cấp điện đường dây đơn Các yêu cầu mạng điện: - Cung cấp điện liên tục - Đảm bảo chất lượng điện - Đảm bảo thuận lợi cho thi công ,vận hành tính linh hoạt cao - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị - Đảm bảo kinh tế 2.1:Đề xuất phương án nối dây Phương án 1: N Phương án 2: N SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Phương án 3: N 2.2.Tính phân bố công suất, chọn điện áp định mức, chọn tiết diện dây dẫn Chọn điện áp định mức cho lưới điện Lựa chọn cấp điện áp định mức cho mạng điện nhiệm vụ quan trọng, điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí kinh tế, kỹ thuật mạng điện Điện áp định mức mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố:công suất phụ tải,khoảng cách phụ tải,các nguồn cung cấp điện sơ đồ mạng điên Điện áp định mức mạng điện thiết kế chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ mạng điện xác định theo giá SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN trị công suất đường dây mạng điện Để chọn cấp điện áp hợp lý phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Phải đáp ứng yêu cầu mở rộng phụ tải sau - Đảm bảo tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải - Khi điện áp cao tổn thất công suất bé, sử dụng kim loại màu ( dòng điện nhỏ) Nhưng điện áp tăng cao chi phí xây dựng mạng điện lớn giá thành thiết bị tăng Vì phải chọn điện áp định mức cho phù hợp kinh tế kĩ thuật Chọn điện áp định mức tối ưu theo công thức Still: U đm = 4,34 l i + Trong đó: li Pi n 16.Pi n Khoảng cách truyền tải đoạn đường dây thứ i (km) Công suất truyền tải đoạn đường dây thứ i (MW) Là số lộ đường dây lv // Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế Dây dẫn lựa chọn dây nhôm lõi thép (AC) ,loại dây dẫn điện tốt lại đảm bảo độ bền cơ, sử dụng rộng rải thực tế.Vì mạng điện thiết kế mạng 110 (kV) có chiều dài lớn nên tiết diện dây dẫn chọn theo mật độ dòng kinh tế Tiết diện kinh tế tính theo công thức : Fkt = I J kt Trong : Fkt Là tiết diện dây dẫn đoạn đường dây thứ i, mm2 I Là dòng điện chạy đoạn đường dây thứ i phụ tải cực đại, A SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Jkt Là mật độ dòng điện kinh tế ,nó phụ thuộc vào thời gian công suất lớn (Tmax) loại dây dẫn (A/mm2) Với Tmax =5100h ta chọn dây nhôm lõi thép tra bảng 1.1 (giáo trình lưới điện thầy Hòa) Jkt =1 ( A/mm2) Dòng điện chạy đường dây chế độ phụ tải cực đại xác định theo công thức: I= Si n 3.U đm = Pi + Qi2 n 3.U đm Trong đó: n số lộ đường dây Uđm điện áp định mức mạng điện, kV - Tính toán tổn thất điện áp, tổn thất công suất tổn thất công suất Các mạng điện cấp điện áp đạt tiêu chuẩn kĩ thuật chế độ phụ tải cực đại tổn thất điện áp lớn chế độ làm việc bình thường chế độ cố nằm khoảng sau đây: ∆U max bt = 10% − 15% ∆U max sc = 15% − 20% Đối với mạng điện phức tạp (mạng điện kín), chấp nhận tổn thất điện áp lớn chế độ phụ tải cực đại chế độ cố nằm khoảng: ∆U max bt = 15% − 20% ∆U max sc = 20% − 25% Trong ∆Ubt Max , ∆Usc Max tổn thất điện áp lúc bình thường lúc cố nặng nề Tổn thất điện áp đường dây thứ i tính sau: ∆U i % = Pi Ri + Qi X i U đm Tổn thất công suất đường dây thứ i tính theo biểu thức: Pi + Qi2 ∆S i = ( Ri + j X i ) MVA U đm - Kiểm tra điều kiện vầng quang phát nóng Từ tiết diện dây dẫn tính theo công thức trên, ta tiến hành chọn tiết diện tiêu chuẩn gần kiểm tra điều kiện tạo thành vầng quang, độ bền đường dây điều kiện phát nóng chế độ trước, sau cố Đối với đường dây 110 kV để không xuất vầng quang dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F ≥ 70 mm2 SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Độ bền đường dây không thường phối hợp với điều kiện vầng quang dây dẫn không cần kiểm tra điều kiện Một tiết diện dây dẫn chọn phải đảm bảo tiêu phát nóng cố Khi có cố, chẳng hạn mạch vòng bị cố đoạn hay dây lộ kép bị cố lộ dòng điện dây dẫn dòng điện cưỡng bức, lớn lúc bình thường, dây dẫn phải chịu phát nóng Vậy dây dẫn chọn phải đảm bảo tiêu phát nóng sau: I cbmax ≤ k1 k I cp Trong đó: max I cb dòng điện cưỡng lớn nhất; Icp dòng điện cho phép dây dẫn điều kiện chuẩn (nhiệt độ θ ch 250C), nhà chế tạo cho; k1 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ; k1 = θ cpbt − θ xq θ − θ ch bt cp = 70 − 35 = 0,88 70 − 25 Trong đó: bt θ cp bt nhiệt cho phép lúc bình thường, θ cp =700C; θ xq k2 nhiệt độ môi trường xung quanh (Việt Nam θ xq =350C) hệ số xét đặt gần dây dẫn (nếu có), k2=1 2.2.1.Phương án 1: N SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 2.2.1.1.Tính phân bố công suất: Do bỏ qua tổn thất công suất đường dây nên ta có phân bố công suất thep bảng sau: Đường dây Loại phụ tải N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 I I I I I I I Phân bố công suất (MVA) 23+11.04j 20+9.6j 22+10.56j 24+11.52j 25+12j 29+13.92j 33+15.84j 2.2.1.2.Chọn điện áp định mức: Chọn cấp điện áp định mức: Điện áp đoạn N-1 là: U1 = 4,34 li + 16.Pi 16.23 = 4,34 50 + = 66.39 kV n Tương tự với đoạn dây lại ta có kết theo bảng sau: Nhánh li , km Pmax Số lộ Ui, kV N-1 50 23 N-2 42.43 20 N-3 76.16 22 66.389 61.749 68.917 N-4 31.62 24 N-5 60 25 64.900 69.980 N-6 N-7 92.1 63.25 29 33 2 78.13 78.511 Từ kết tính toán ta chọn điện áp định mức là: Uđm = 110 kV 2.2.1.3.Chọn tiết diện dây dẫn Xét đường dây N-1: Ta có: SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN • '' Nhánh Si , MVA Zdây , Ω ΔU, kV Ui, kV 15.89+6.951j 20.189+9.78j 15.078+6.051j 16.679+8.003j 17.283+7.282j 19.78+7.476j 16.479+7.614j 11.5+11j 7.213+17.354j 17.517+16.755j 7.273+6.956j 10.2+12.87j 15.657+19.755j 13.283+26.312j 2.254 2.742 3.178 1.539 2.348 3.977 3.645 112.746 112.258 111.822 113.461 112.652 111.023 111.355 • Nhánh SB , MVA Zba, Ω ΔUB-I, kV U'hq-i, kV Uh-i, kV 16.131+8.398j 20.448+10.867j 15.456+8.618j 16.833+8.793j 17.536+9.191j 20.349+10.809j 16.834+9.194j 1.27+27.95j 1.27+27.95j 2.54+55.9j 1.27+27.95j 1.27+27.95j 1.27+27.95j 1.87+43.5j 2.264 2.937 4.659 2.354 2.478 2.954 3.874 110.482 109.321 107.163 111.107 110.174 108.069 107.481 36.988 36.599 35.876 37.197 36.884 36.18 35.983 6.3.Tính điện áp nút lưới điện chế độ sau cố N2,N7 tính mục 5.3.Tính toán tương tự chế độ phụ tải cực đại với Uđm = 121 kV ta có bảng tổng kết sau: Bảng điện áp nút chế độ sau cố • '' Nhánh Si , MVA Zdây , Ω ΔU, kV Ui, kV 21.864+10.044j 20.419+8.211j 23.241+11.574j 23.82+10.443j 26.482+10.175j 23+22j 35.034+33.51j 14.545+13.913j 20.4+25.74j 31.314+39.511j 5.982 8.186 4.125 6.237 10.176 115.018 112.814 116.875 114.763 110.824 Nhánh • SB , MVA Zba, Ω ΔUB-I, kV 23.062+12.407j 1.27+27.95j 3.27 22.057+11.811j 24.068+13.008 j 25.074+11.698j 29.099+13.151j 1.27+27.95j 3.175 1.27+27.95j 3.372 1.27+27.95j 1.27+27.95j 3.126 3.65 SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 U'hq-i, kV 111.74 109.639 113.50 111.637 107.17 Uh-i, kV 37.411 36.705 37.999 37.374 35.88 43 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 6.4.Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho trạm Điện áp tiêu quan trọng chất lượng điện Trong thực tế việc giữ ổn định điện áp cho thiết bị điện hộ tiêu thụ việc cần thiết điện áp định tiêu kinh tế, kỹ thuật thiết bị tiêu thụ điện độ lệch điện áp cho phép thiết bị điện tương đối hẹp Để giữ độ lệch điện áp hộ tiêu thụ nằm phạm vi cho phép cần phải tiến hành điều chỉnh điện áp mạng điện Theo nhiệm vụ thiết kế kết tính toán điện áp nút chế độ vận hành khác biện pháp hiệu đảm bảo điện áp thiết bị tiêu thụ điện lựa chọn thay đổi đầu phân áp máy biến áp trạm tăng áp giảm áp cách hợp lý Đối với yêu cầu điều chỉnh điện áp thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm biến áp quy định sau: Khi phụ tải cực đại: dlU cp max % ≥ +2,5% Khi phụ tải cực tiểu: dlU cp % ≤ +7,5% Khi phụ tải sau cố: dlU cpsc % ≥ −2,5% Đối với trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm quy định sau: Khi phụ tải cực đại: dlU cp max % = +5% Khi phụ tải cực tiểu: dlU cp % = 0% Khi phụ tải sau cố: dlU cpsc % = ÷ 5% Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo công thức sau: U y c = U đm + δU%.U đm Đối với mạng điện thiết kế Uđm = 35 kV Dựa vào yêu cầu điều chỉnh phụ tải ta xác định điện áp yêu cầu góp hạ áp hộ phụ tải sau: SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 44 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Với phụ tải yêu cầu điều chỉnh khác thường: Uyc max = 35+ 5%.35 = 36,75 kV Uyc = 22 + 0%.22= 35 kV Uyc sc = 35+ (0%÷5%).35 = 35÷36,75 kV Để điều chỉnh điện áp ta sử dụng loại máy biến áp: máy biến áp có đầu phân áp cố định máy biến áp có điều chỉnh tải Máy biến áp có đầu phân áp cố định có phạm vi điều chỉnh ±2.2,5%U cdm Thông số điều chỉnh MBA không điều chỉnh tải Thứ tự đầu điều chỉnh Điện áp bổ sung % Điện áp bổ sung (kV) Điện áp đầu điều chỉnh (kV) +2 +5 +5,75 120,75 +1 +2,5 +2,875 117,875 0 115 -1 -2,5 -2,875 112,125 -2 -5 -5,75 109,25 Máy biến áp có điều áp tải có phạm vi điều chỉnh: ±9.1,78% , Ucđm= 115 kV, Uhđm= 38,5 kV Thông số điều chỉnh MBA điều chỉnh tải Thứ tự đầu điều chỉnh Điện áp bổ sung (%) Điện áp bổ sung (kV) Điện áp đầu điều chỉnh (kV) 16,02 18,423 133,423 14,24 16,376 131,376 12,46 14,329 129,329 10,68 12,282 127,282 8,9 10,235 125,235 7,12 8,188 123,188 5,34 6,141 121,141 2,56 4,094 119,094 1,78 2,047 117,047 0 115 SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 45 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN -1 -1,78 -2,047 112,953 -2 -2,56 -4,094 110,906 -3 -5,34 -6,141 108,859 -4 -7,12 -8,188 106,812 -5 -8,9 -10,235 104,765 -6 -10,68 -12,282 102,718 -7 -12,46 -14,329 100,671 -8 -14,24 -16,376 98,624 -9 -16,02 -18,423 96,557 Tất phụ tải mạng thiết kế hộ tiêu thụ loại có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Đồng thời giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu cố khác tương đối nhiều Do để đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho hộ tiêu thụ cần sử dụng MBA điều chỉnh tải Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy đổi phía điện áp cao chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau cố biểu diễn bảng sau: Điện áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp Trạm biến áp Uiqmax (KV) 114.47 111.646 113.12 114.959 113.94 110.317 112.265 Uiqmin (KV) 110.482 109.321 107.163 111.107 110.174 108.069 107.481 Uiqsc (KV) 111.748 105,911 109.639 113.503 111.637 107.174 98,251 Các phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường , ta sử dụng MBA có điều chỉnh tải Phụ tải 1: Chế độ phụ tải cực đại: U dc m ax = U1qmax U Hdm U ycmax SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 = 114,47.38,5 = 119,921(kV) 36,75 46 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 2, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax = 119,094 (kV) Điện áp thực góp hạ áp: U tmax = U1qmax U hdm 114,47.38,5 = 37,005kV 119,094 = U tcmax Độ lệch điện áp góp hạ áp: dlU max % = U tmax − U dm 37,005 − 35 100 = 100 = 5,728% U dm 35 Chế độ cực tiểu: U dc = U1q U Hdm U yc = 110,482.38,5 = 121,53(kV) 35 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 3, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax = 121,141 (kV) Điện áp thực góp hạ áp: U t = U1q U hdm U tc = 110,482.38,5 = 35,112kV 121,141 Độ lệch điện áp góp hạ áp: dlU % = U tmin − U dm 35,112 − 35 100 = 100 = 0,32% ≈ 0% U dm 35 Chế độ sau cố: U d csc = U1qsc U Hdm U y csc = 111,748.38,5 = 117,069(kV) 36,75 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 1, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax = 117,047 (kV) Điện áp thực góp hạ áp: U tsc = U1qsc U Hdm U t csc = 111,748.38,5 = 36,757(kV) 117, 047 Độ lệch điện áp góp hạ áp: dlU sc % = U tsc − U Hdm 36,757 − 35 100 = 100 = 5,02% U Hdm 35 Nhận thấy so sánh số độ lệch điện áp góp hạ áp với độ lệch điện áp cho phép thì: chế độ sau cố cực tiểu thỏa mãn, chế độ cực đại không thỏa mãn Vì ta phải sử dụng biện pháp hỗ trợ SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 47 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Tính toán tương tự cho phụ tải lại ta có bảng tổng kết sau: Tính toán chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực đại: Trạm biến áp Uqmax (kV) 114.47 111.646 113.12 114.959 113.94 110.317 112.265 Uđcmax (kV) 119.921 116.962 118.507 120.433 119.366 115.57 117.611 Utcmax (kV) 119.094 117.047 119.094 119.094 119.094 115 117.047 Nấc 2 2 Utmax (kV) 37.005 36.723 36.569 37.163 36.834 36.932 36.927 5.729 4.923 4.483 6.18 5.24 5.52 5.506 Tính toán chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực tiểu Trạm biến áp Uqmin (kV) 110.482 109.321 107.163 111.107 110.174 108.069 107.481 Uđcmin (kV) 121.530 120.253 117.8793 122.2177 121.1914 118.875 118.2291 Nấc Utcmin (kV) 121.141 Utmin(kV) 35.112 0.32 121.141 117.047 121.141 121.141 34.743 35.249 35.311 35.015 -0.734 0.711 0.889 0.043 119.094 117.047 34.936 35.353 -0.183 1.009 Tính toán chọn điện áp điều chỉnh chế độ sau cố Trạm Uqsc(kV) Uđcsc(kV) Nấc SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 Utcsc Utsc(kV) 48 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN biến áp 111.748 105.911 109.639 113.503 111.637 107.174 98.251 GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 117.069 110.954 114.86 118.908 116.953 112.278 102.93 -2 -1 -6 (kV) 117.047 110.906 115 119.094 117.047 112.953 102.718 36.757 36.766 36.705 36.693 36.721 36.53 36.826 5.02 5.046 4.871 4.837 4.917 4.371 5.217 (0; 5) CHƯƠNG VII TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1: Vốn đầu tư xây dựng lưới điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = K d + Kt Trong đó: - Kd: vốn đầu tư xây dựng đường dây - Kt: vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Ở mục tính vốn đầu tư xây dựng đường dây có giá trị: K d = ∑ xi ci lđ ) i =196362,64(10 Vốn đầu tư cho trạm biến áp xác định theo bảng sau: Công suất định mức MVA 40 32 25 16 Gía thành 109đ/MBA 40 32 25 16 Bảng giá trị vốn đầu tư cho trạm biến áp (Giá thành trạm hai máy biến áp 1,8 lần giá thành trạm có máy biến áp) Phụ tải N-1 N-2 N-3 SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 Loại máy 2xTPDH – 25000/110 2xTPDH – 25000/110 2xTPDH – 25000/110 Vốn đầu tư 45 45 45 49 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN N-4 N-5 N6 N-7 GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 2xTPDH – 25000/110 2xTPDH – 25000/110 2xTPDH – 25000/110 2xTPDH – 32000/110 45 45 45 57,6 ∑ 327,6 Trong hệ thống điện thiết kế có trạm hạ áp, có trạm mà trạm có máy biến áp K th =327,6.10 (đ) Do tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện: K = K d + K th = (196,363+327,6 ).10 =523,963.10 đ 7.2: Tổn thất công suất tác dụng lưới điện - Chế độ Max Tổng tổn thất công suất tổng trở đường dây: ∆S dây = 5,444+7,681j Tổng tổn thất công suất không tải MBA là: ∆S0 ∑ = 0,354+2,44j Tổng tổn thất công suất có tải MBA là: ∆S BA ∑ = 0,661+14,61j Tổn thất công suất tác dụng lưới điện ∆PMax = ∆Pdây + ∆P0 Σ + ∆PBAΣ = 5, 444 + 0,354 + 0,661 = 6, 459 MW - Chế độ Min Tổng tổn thất công suất tổng trở đường dây: ∆S dây = 2,563+3,596j Tổng tổn thất công suất không tải MBA là: ∆S0 ∑ = 0,354+2,44j Tổng tổn thất công suất có tải MBA là: ∆S BA ∑ = 0,303+6,693j Tổn thất công suất tác dụng lưới điện ∆PMax = ∆Pdây + ∆P0 Σ + ∆PBAΣ = 2,563 + 0,354 + 0,303 = 3, 22 MW - Chế độ cố Tổng tổn thất công suất tổng trở đường dây: SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 50 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN ∆S dây =14,224+22,367j Tổng tổn thất công suất không tải MBA là: ∆S0 ∑ = 0,418+2,88j Tổng tổn thất công suất có tải MBA là: ∆S BA ∑ = 0,502+11,125j Tổn thất công suất tác dụng lưới điện ∆PMax = ∆Pdây + ∆P0 Σ + ∆PBAΣ =14, 224 + 0, 418 + 0,502 = 15,144MW 7.3: Tổn thất điện lưới điện Tổng tổn thất điện mạng điện xác định theo công thức: ∆A = (∆P BA + ∆P dây ) τ +∆P t Trong đó: - τ: thời gian tổn thất công suất cực đại - t: thời gian máy biến áp làm việc năm Bởi máy biến áp vận hành song song năm t = 8760 h Thời gian tổn thất công suất lớn nhất: τ = (0,124 + T m ax 10 -4 ) 8760 Theo đầu thời gian sử dụng công suất cực đại: Tmax=5100h Do đó: τ = (0,124 + T max1 10 -4 ) 8760 = (0,124 + 5100.10 -4 ) 8760 = 3521,135 h Tổng tổn thất điện mạng điện: ∆A = (5,444+0,661).3521,135+ 0,354.8760 = 24597,569MWh Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm: A = ∑P m ax T max = 176.5100 =897,6.10 MWh 7.4: Các loại chi phí giá thành Chi phí vận hành hàng năm Chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định: Y = a vhd K d + a vht K th + ∆A.c Trong đó: - avhd: hệ số vận hành đường dây; avhd = 0,04 - avht: hệ số vận hành thiết bị trạm biến áp; avht = 0,1 - c: giá thành 1kWh tổn thất điện Như vậy: Y = 0,04 196,363.109+ 0,1 327,6.109+24,598.109.700.10-3 =58,833.109 đ SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 51 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Chi phí tính toán hàng năm Chi phí tính toán hàng năm xác định: Z = a tc K + Y Trong đó: - atc: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ; atc = 0,125 Do chi phí tính toán: Z = 0,125 523,963.10 + 58,833.10 = 124,328.10 đ Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định: β= Y 58,833.109 = = 65,545đ( / kWh A 897, 6.106 ) Giá thành xây dựng 1MW công suât phụ tải chế độ cực đại K0 = 7.5.Kết luận K 523,963.109 = = 2,977.10đ (/ MW P 176 ∑ max ) Kết tính tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiêt kế tông hợp bảng sau: Các tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thông điện thiết kế Các tiêu Đơn vị Giá trị Tổng công suất phụ tải cực đại MW 176 Tổng chiều dài đường dây km 447,18 Tổng công suất MBA hạ áp MVA 364 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện 109đ 523,963 Tổng vốn đầu tư đường dây 109đ 196,363 Tổng vốn đầu tư trạm biến áp 109đ 327,6 Tổng điện phụ tải tiêu thụ MWh 897,6.103 Tổng tổn thất công suất tác dụng chế độ max MW 6,459 Tổng tổn thất điện MWh 24597,569 10 Chi phí vận hành hàng năm 109đ 58,833 11 Chi phí tính toán hàng năm 109đ 124,328 12 Giá thành truyền tải điện 13 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 đ/MWh 65,545 109đ/MW 2,977 52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 53 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 54 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Trong đồ án có sử dụng nghiên cứu, tính toán dựa sở kế thừa kiến thức thầy trước Danh mục tài liệu tham khảo bao gồm: Lưới điện tập 1&2 Trần Bách – Nhà xuất KHKT -2005 sách thiết kế mạng hệ thong điện Nguyễn Văn Đạm MỤC LỤC Trang SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 55 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Lời mở đầu Chương I: Phân tích nguồn phụ tải 1.1 Nguồn điện 1.2 Phụ tải Chương II: Đề xuất phương án nối dây tính toán tiêu kỹ thuật 2.1 Đề xuất phương án nối dây 2.2 Tính phân bố công suất, chọn điện áp định mức, chọn tiết diện dây dẫn 2.2.1 Phương án 2.2.2 Phương án 2.2.3 Phương án Chương III: Chọn phương án tối ưu theo tiêu kinh tế 3.1 Phương pháp tính tiêu kinh tế 3.2 Tính kinh tế cho phương án Chương IV: Lựa chọn máy biến áp sơ đồ trạm 4.1 Chọn số lượng công suất máy biến áp 4.1.1 Chọn máy biến áp 4.1.2 Số lượng máy biến áp 4.1.3 Chọn công suất máy biến áp 4.2 Chọn sơ đồ nối dây cho trạm Chương V: Tính toán xác cân công suất 5.1 Chế độ phụ tải cực đại 5.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 5.3 Chế độ sau cố Chương VI: Tính điện áp nút phụ tải lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp 6.1 Tính điện áp nút lưới điện chế độ phụ tải cực đại 6.2 Tính điện áp nút lưới điện chế độ phụ tải cực tiểu 6.3 Tính điện áp nút lưới điện chế độ sau cố 6.4 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho trạm Chương VII: Tính tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện 7.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện 7.2 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện 7.3 Tổn thất điển lưới điện 7.4 Các loại chi phí giá thành 7.5 Kết luận Danh mục tài liệu tham khảo SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 3 5 10 13 18 22 22 24 27 27 27 27 27 29 32 33 36 37 43 43 44 44 45 51 51 52 52 53 54 55 56 ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN SVTH: PHẠM MINH TUẤN LỚP Đ8-H3 GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 57