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

Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Môn Học: Lưới Điện Trường ĐH Điện Lực-Lớp Đ8-H3 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ,đời sống nhân dân nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện tất lĩnh vực tăng cường không ngừng Một lực lượng đông đảo cán kĩ thuật ngành điện tham gia thiết kế, lắp đặt công trình điện Sự phát triển ngành điện thúc đẩy kinh tế nước ta phát triển Bên cạnh việc xây dựng nhà máy điện việc truyền tải sử dụng tiết kiệm, hợp lí, đạt hiệu cao quan trọng Nó góp phần vào phát triển ngành điện làm cho kinh tế nước ta phát triển Để thực nội dung nói đồ án cần xử lí số liệu tính toán thiết kế lựa chọn tiêu, đặc tính kĩ thuật, vạch phương án lựa chọn phương án tối ưu 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 Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn thầy giáo Ths.Nguyễn Đức Thuận giúp em hoàn thành đồ án môn học Hà Nội,Tháng Năm 2016 Sinh viên thực Cao Mạnh Phương CHƯƠNG : PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CÔNG SUẤT SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận 1.1.Phân tích nguồn phụ tải - Việc định sơ đồ nối dây nguồn cung cấp điện Nguồn cung cấp điện cho hộ phụ tải mạng điện phương thức vận hành nhà máy điện hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí tính chất nguồn có công suất vô lớn, hệ số công suất nguồn Cosφ =0,85 - Lưới điện khu vực mà ta cần thiết kế gồm có phụ tải Trong hộ phụ tải tất hộ phụ tải có mức đảm bảo cung cấp điện mức cao (mức I) nghĩa không phép điện trường hợp nào, điện gây hậu nghiêm trọng, nên cung cấp đường dây kép mạch vòng để đảm bảo độ an toàn cung cấp điện liên tục - Tổng công suất phụ tải là: P∑max = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + P7 = 18 +20 + 22 + 24 + 27 + 24 + 23 = 158 (MW) P∑min = 60%.P∑max = 60%.158 = 94,8 (MW) Thời gian sử dụng công suất cực đại hộ phụ tải Tmax = 4900h P Ta có : S = P + j.Q ; S = ; Q = P tg ϕ cos ϕ với cos ϕ = 0,9 ⇒ tgφ = 0,48 Pmin= 75%.Pmax;Qmax= Pmax.tgφ ; Qmin= Pmin.tgφ - Trong mạng điện thiết kế tất phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường(KT) độ lệch điện áp phải thỏa mãn chế độ sau: Chế độ phụ tải cực đại: du% ≥+ 5% Uđm Chế độ phụ tải cực tiểu: du%≥ 0% Uđm Chế độ cố: 0% ≤ dU% ≤ 5% Uđm Bảng 1.1: Số liệu phụ tải tính toán: SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Phụ tải Pmax cosφ tgφ Qmax Smax Pmin Qmin Smin 18 0,9 0,48 8,64 18+j8,64 10,8 5,184 10,8+j5,184 20 0,9 0,48 9,6 20+j9,6 12 5,76 12+j5,76 22 0,9 0,48 10,56 22+j10,56 13,2 6,336 13,2+j6,336 24 0,9 0,48 11,52 24+j11,52 14,4 6,912 14,4+j6,912 27 0,9 0,48 12,96 27+j12,96 16,2 7,776 16,2+j7,776 24 0,9 0,48 11,52 24+j11,52 14,4 6,912 14,4+j6,912 23 0,9 0,48 11,04 23+j11,04 13,8 6,624 13,8+j6,624 1.2 Tính toán cân công suất Khi thiết kế mạng điện vấn đề cần phải quan tâm tới điều kiện cân công suất tiêu thụ công suất phát nguồn Trong đồ án thiết kế môn học lưới điện việc cân công suất thực khu vực cụ thể, khu vực có nguồn điện công suất vô lớn Trong hệ thống điện chế độ vận hành ổn định tồn có cân công suất tác dụng phản kháng.Cân công suất tác dụng cần thiết giữ ổn định tần số, để giữ điện áp ổn định phải cân công suất phản kháng hệ thống điện nói chung khu vực nói riêng 1.2.1 Cân công suất tác dụng PN = Py/cầu = m ∑ P max i + i =1 ∑ ∆P max + Pdt Trong đó: m = ∑ P max i = 158 (MW) ∑ ∆P max = 5% ∑ P max i = 5%.158 = 7,9 (MW) i =1 Pdt: công suất tác dụng dự trữ : Pdt ≈ ⇒ PN = 158 + 7,9 = 165,9 (MW) 1.2.2 Cân công suất phản kháng Qy/cầu = m ∑ Q max i + i =1 ∑ ∆Qba + ∑ ∆Q L - SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 ∑Q C + Qdt trang Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Trong đó: m = ∑ Q max i = ∑ P max i tgφ = 158.0,48 = 75,84 (MVAr) i =1 ∑ ∆Qba = 15% ∑ Q max i ∑ ∆Q L = = 15%.75,84 = 11,376 (MVAr) ∑Q C Qdt ≈ ⇒ Qy/cầu = 75,84 + 11,376 = 87,216 (MVAr) Mà: QN = PN tgφ N = 165,9.0,62 = 102,858 (MVAr) So sánh: Qy/cầu < QN ⇒ Không phải bù công suất CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 2.1:Mở đầu - 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 SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận 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 +Đối với phụ tải loại I ta dùng dây kép mạch vòng +Đối với phụ tải loại II ta dùng dây đơn 2.2: Đề xuất phương án nối dây 2.2.1: Phương án SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang NĐ Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận 2.2.2: Phương án NĐ 2.2.3: Phương án SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang NĐ Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận 2.2.4: Phương án 4 NĐ CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KÝ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 3.1: Lựa chọn điện áp định mức, tiết diện dây dẫn, tính tổn thất điện áp cho phương án 3.1.1: Lựa chọn điện áp định mức Lựa chọn cấp điện áp định mức cho mạng điện nhiệm vụ quan trọng, trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí kinh tế, kỹ thuật 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 - Phù hợp với lưới điện lưới điện quốc gia - Mạng điện có chi phí tính toán 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 SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Chọn điện áp tối ưu theo công thức Still (chỉ áp dụng cho đường dây có chiều dài đến 220km công suất truyền tải P ≤ 60 MW) Ui = 4,34 Li + 16Pi ( KV) Trong đó: Ui : điện áp đường dây thứ i (KV) Li: khoảng cách từ nguồn đến phụ tải thứ i ( Km) Pi: công suất lớn đường dây thứ i(MW) 3.1.2: Chọn tiết diện dây dẫn - Chọn tiết diện dây dẫn mạng điện thiết kế tiến hành có ý đến tiêu kinh tế- kỹ thuật, khả tải dây dẫn theo điều kiện phát nóng điều kiện sau cố, độ bền đường dây không điều kiện tạo thành vầng quang - Dây dẫn lựa chọn dây nhôm lõi thép, loại dây dẫn điện tốt lại đảm bảo độ bền sử dụng rộng rãi thực tế, ta sử dụng loại dây dẫn AC Tiết diện dây dẫn thường chọn theo phương pháp mật độ kinh tế dòng điện Jkt Fkt = I max J kt (*) Với Imax dòng điện cực đại đường dây chế độ làm việc bình thường, xác định theo công thức: Imax = S max i n × 3.U dm = Pi + Qi n × U dm 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 Ta sử dụng dây nhôm lõi thép để truyền tải với thời gian sử dụng công suất cực đại phụ tải thuộc khoảng(3000h- 5000h) ta có mật độ kinh tế dòng điện Jkt = 1,1 (A/mm2) SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận (Jkt tra theo bảng44 trang 295_Thiết kế mạng hệ thống điện Ts: Nguyễn Văn Đạm)) Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức (*), tiết hành chọn tiết diện tiêu chuẩn gần kiểm tra điều kiện tạo thành vầng quang Độ bền đường dây điều kiện pháp nóng dây dẫn * Kiểm tra điều kiện vầng quang Theo điều kiện, tiết diện dây dẫn không nhỏ trị số cho phép cấp điện áp Với cấp điện áp 110kV, để không xuất vầng quang tiết diện dây dẫn tối thiểu phép 70mm2 * Kiểm tra phát nóng dây dẫn Theo điều kiện: Isc max < Icp Trong : Icp - dòng điện cho phép dây dẫn, phụ thuộc vào chất tiết diện dây - Đối với đường dây kép : Isc max = 2.Ibt max < Icp - Đối với đường dây đơn có cố dẫn đến điện 3.1.3: Tính tổn thất điện áp Tổn thất điện áp tính theo biểu thức sau: ∆U% = ΣPR i i + ΣQi X i 100 % U dm 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 - Đối với đường dây có mạch, gặp cố đường dây tổn thất điện áp đường dây là: ∆Ui sc % = ∆Ui bt % -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: SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận ∆U max bt = 10% ÷ 15% ∆U max sc = 10% ÷ 20% + Đối với trường hợp dùng mba điều áp tải thì: ∆Umaxbt = 15%-20% ∆Umaxsc= 20%-25% 3.2: Tính toán chi tiết cho phương án 3.2.1: Phương án SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 10 NĐ Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận 6.3 Chế độ cố (UN = 121 kV): - Xét cố mạch đường dây lộ kép không xét cố xếp chồng Các thông số sơ đồ không thay đổi chế độ phụ tải cực đại Tính tương tự chế độ phụ tải cực đại ta có bảng: Khi đó: = 2; = ; = Bảng 6.5:Các thông số nguồn, tải đường dây ĐD R (Ω) X (Ω) Zd (Ω) B.10-4 Zb (Ω) N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 18,56 27,38 19,1 24,24 9,9 27,38 20,12 18,14 26,76 18,66 23,7 12,88 26,76 19,68 18,56+18,14j 27,38+26,76j 19,1+18,66j 24,24+23,7j 9,9+12,88j 27,38+26,76j 20,12+19,68j 1,065 1,57 1,095 1,39 0,775 1,57 1,155 2,19+43,35j 2,19+43,35j 1,27+27,95j 1,27+27,95j 1,27+27,95j 1,27+27,95j 1,27+27,95j SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 47 Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Bảng 6.6: Các dòng công suất tổn thất công suất tổng trở MBA đường dây xảy cố: ĐD N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 Tổn g Sbi’’ 18+8,72j 20+9,69j 22+10,66j 24+11,62j 27+13,08j 24+11,62j 23+11,14j ∆Sbi 0,07+1,43j 0,09+1,77j 0,06+1,38j 0,07+1,64j 0,09+2,08j 0,07+1,64j 0,07+1,51j ∆Soi 0,04+0,27j 0,04+0,27j 0,06+0,4j 0,06+0,4j 0,06+0,4j 0,06+0,4j 0,06+0,4j S'bi 18,07+10,15j 20,09+11,46j 22,06+12,04j 24,07+13,26j 27,09+15,16j 24,07+13,26j 23,07+12,65j jQcci 0,64j 0,95j 0,66j 0,84j 0,47j 0,95j 0,7j S''Ni 18,11+9,78j 20,13+10,78j 22,12+11,78j 24,13+12,82j 27,15+15,09j 24,13+12,71j 23,13+12,35j ∆Sni 0,65+0,64j 1,18+1,15j 0,99+0,97j 1,5+1,46j 0,79+1,03j 1,68+1,65j 1,14+1,12j S'Ni 18,76+10,42j 21,31+11,93j 23,11+12,75j 25,63+14,28j 27,94+16,12j 25,81+14,36j 24,27+13,47j jQcđi 0,78j 1,15j 0,8j 1,02j 0,57j 1,15j 0,85j SN-i 18,76+9,64j 21,31+10,78j 23,11+11,95j 25,63+13,26j 27,94+15,55j 25,81+13,21j 24,27+12,62j 166,83+87,01j * Cân công suất xác Từ bảng 6.6 ta có tổng công suất yêu cầu góp 110KV nguồn là: = = 166,83+j87,01 (MVA) Để đảm bảo điều kiện cân công suất hệ thống nguồn điện phải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu Vì tổng công suất tác dụng nguồn cung cấp là: PN = Py/c = 166,83 (MW) Khi hệ số công suất nguồn (cos =0,85)thì tổng công suất phản kháng nguồn cung cấp là: QN = PN.tan = 166,83 0.62 =103,43 (MVAr) So sánh QN = 103,43 > Qy/c = 87,01 ⇒ Ta bù công suất phản kháng SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 48 Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận CHƯƠNG 7: TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 7.1: Tính điện áp nút 1) Chế độ cực đại ( UN = 121kV) Xét N-1: - Tổn thất điện áp góp cao áp trạm 1: ∆U N = PN −1.RN −1 + QN −1 X N −1 18, 43.9, 28 + 7,88.9, 07 = = 2,004 (kV) UN 121 - Điện áp cuối đường dây N-1: U1c = UN - ∆UN1 = 121 – 2,004 = 118,996 (kV) - Tổn thất điện áp MBA: ∆UB1 = PB1.RB1 + QB1 X B1 18, 07.2,19 + 10,15.43,35 = = 4,03 (kV) U1c 118,996 - Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp: U1Hmax = U1c - ∆UB1 = 118,996 – 4,03 = 114,966 (kV) Tính tương tự cho đường dây lại ta có bảng kết quả: Bảng 7.1: Điện áp nút chế độ phụ tải cực đại Đường P N-i Q N-i R N-i X N-i P Bi Q Bi RBi XBi dây N-1 18,43 7,88 9,28 9,07 18,07 10,15 2,19 43,35 N-2 20,7 8,09 13,69 13,38 20,09 11,46 2,19 43,35 N-3 22,6 9,99 9,55 9,33 22,06 12,04 1,27 27,95 N-4 24,86 10,65 12,12 11,85 24,07 13,26 1,27 27,95 N-5 27,54 14 4,95 6,44 27,09 15,16 1,27 27,95 N-6 24,95 10,26 13,69 13,38 24,07 13,26 1,27 27,95 N-7 23,69 10,51 10,06 9,84 23,07 12,65 1,27 27,95 2) Chế độ cực tiểu ( UN = 115kV) Tính tương tự chế độ cực đại ta có bảng kết Bảng 7.2: Điện áp nút chế độ phụ tải cực tiểu Đường P N-i Q N-i R N-i X N-i P Bi Q Bi dây N-1 10,98 3,43 9,28 9,07 10,83 5,75 N-2 12,26 2,93 13,69 13,38 12,03 6,45 N-3 13,45 4,68 9,55 9,33 13,22 6,89 N-4 14,74 4,68 12,12 11,85 14,43 7,56 N-5 16,43 7,22 4,95 6,44 16,23 8,6 N-6 14,81 4,29 13,69 13,38 14,43 7,56 N-7 14,07 4,88 10,06 9,84 13,82 7,22 3) Chế độ cố ( UN = 121kV) Tính tương tự chế độ cực đại ta có bảng kết SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 Ui UiHmax 119 117,76 118,45 117,47 119,13 117,04 118,18 114,97 113,17 115,37 114,05 115,28 113,61 114,94 RBi XBi Ui UiHmin 2,19 2,19 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 43,35 43,35 27,95 27,95 27,95 27,95 27,95 113,84 113,2 113,5 112,96 113,89 112,74 113,35 111,44 110,5 111,66 110,93 111,6 110,7 111,41 trang 49 Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Bảng 7.3: Điện áp nút chế độ cố: Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 P N-i Q N-i R N-i X N-i P Bi Q Bi RBi XBi Uic UiHsự cố 18,76 21,31 23,11 25,63 27,94 25,81 24,27 9,64 10,78 11,95 13,26 15,55 13,21 12,62 18,56 27,38 19,1 24,24 9,9 27,38 20,12 18,14 26,76 18,66 23,7 12,88 26,76 19,68 18,07 20,09 22,06 24,07 27,09 24,07 23,07 10,15 11,46 12,04 13,26 15,16 13,26 12,65 2,19 2,19 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 43,35 43,35 27,95 27,95 27,95 27,95 27,95 116,68 113,79 115,51 113,27 117,06 112,24 114,91 112,57 109,04 112,35 109,73 113,15 108,67 111,58 Ta có bảng tổng kết: Bảng 7.4: Điện áp nút chế độ: Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 Uiqmax Uiqmin Uiqsc 114,97 113,17 115,37 114,05 115,28 113,61 114,94 111,44 110,5 111,66 110,93 111,6 110,7 111,41 112,57 109,04 112,35 109,73 113,15 108,67 111,58 7.2 Điều chỉnh điện áp: 1) Yêu cầu điều chỉnh điện áp: * Trong thiết kế mạng điện cho phụ tải điều chỉnh điện áp khác thường là: 1,2,3,4,5,6,7 yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường (KT) nên độ lệch điện áp thỏa mãn: - Chế độ phụ tải cực đại: δ Umax% = 5% - Chế độ phụ tải cực tiểu: δ Umin% = 0% - Chế độ cố : δ Usc = (0 ÷ 5)% Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo công thức sau: Uyc = Uđm + U% Uđm Giá trị điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm theo yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường: ta lấy Ucđm =115kV ; UHđm = 22kV ; Uđm = 35kV Uycmax = 35 + 5%×35 = 36,75 kV Uycmin = 35 + 0%×35 = 35 kV Uycsc = 35 + 5%×35 = 36,75 kV 2) Các Máy biến áp có điều chỉnh điện áp: a) Máy biến áp thường: ( đầu phân áp cố định) Phạm vi điều chỉnh điện áp: SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 50 Đồ án môn Lưới điện 115 ± 2.2,5%.115 với n = ± 2, ± 1,0 Ta có bảng phân điện áp: Bảng 7.5: Thông số điều chỉnh MBA thường: n -2 -1 Up/áp(kV) 109,25 112,13 115 GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận 117,88 120,75 b) Máy biến áp điều chỉnh tải: Phạm vi điều chỉnh điện áp: 115 ± 9.1,78%.115 với n = ± 9, ± 8, ± 7, ± 6, ± 5, ± 4, ± 3, ± 2, ± 1,0 Ta có bảng phân điện áp: Bảng 7.6: Thông số điều chỉnh MBA điều chỉnh tải: n Up/áp(kV) -9 96,55 -8 98,6 -7 100,75 -6 102,7 -5 104,75 -4 106,8 -3 108,85 -2 110,9 -1 112,95 115 117,05 119,1 121,15 123,2 125,25 127,3 129,35 131,40 133,35 (Tra bảng 8.36 trang 249 sách thiết kế mạng hệ thống điện Ts: Nguyễn Văn Đạm) 3) Chọn đầu phân áp Máy biến áp: - Đầu tiên tất trạm sử dụng đầu phân áp thường không chọn nấc phân áp cho trạm chọn MBA điều áp tải a) Máy biến áp thường: - Xét trạm 1: * Chế độ phụ tải cực đại Điện áp tính toán đầu điều chỉnh MBA xác định theo công thức: Uđ/cmax = U q max U Hdm U y / c max = 114,97.22 = 68,83(kV) 36, 75 SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 51 Đồ án môn Lưới điện U q U Hdm GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận 111, 44.22 = 70,048(kV) U y / c 35 1 ⇒ Uđ/c tb = (Uđ/cmax +Uđ/cmin) = (68,83 + 70,048) = 69,439 (kV) 2 Uđ/cmin = = Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n= -2, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Up/áp =109,25 (KV) “xem bảng 7.5” Kiểm tra lại: Utmax = U q max U Hdm = U p / ap δ Umax% = 114,97.22 = 23,15 (kV) 109, 25 U t max − U dm 23,15 − 35 100 = 100 = -33,86% # 5% U dm 35 Vậy không thỏa mãn đầu phân áp thường Tính tương tự cho trạm lại ta có: Bảng 7.7: Điều chỉnh điện áp trạm máy biến áp thường: Trạ m YC ĐC KT KT KT KT KT KT KT Uđ/c Max (kV) 68,83 67,75 69,07 68,27 69,01 68,01 68,81 Uđ/c Min (kV) 70,05 69,46 70,19 69,73 70,15 69,58 70,03 Uđ/c TB (kV) 69,44 68,61 69,63 69 69,58 68,8 69,42 Up/áp Max (kV) 109,25 109,25 109,25 109,25 109,25 109,25 109,25 Up/áp Min (kV) 109,25 109,25 109,25 109,25 109,25 109,25 109,25 Ut Max (kV) 23,15 22,79 23,23 22,97 23,21 22,88 23,15 Ut Min (kV) 22,44 22,25 22,49 22,34 22,47 22,29 22,43 δU Max (%) -33,86 -34,89 -33,63 -34,37 -33,69 -34,63 -33,86 δU n Min Max (%) -35,89 -2 -36,43 -2 -35,74 -2 -36,17 -2 -35,8 -2 -36,31 -2 -35,91 -2 Nhận xét: Các trạm không thỏa mãn MBA thường b) Máy biến áp điều áp tải: -Xét trạm 1: * Chế độ phụ tải cực đại Uđ/cmax = U q max U Hdm U y / c max = 114,97.22 = 68,83(kV) 36, 75 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n= -9, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Up/áp =96,55 (KV) “xem bảng 7.6” Kiểm tra lại: Utmax = U q max U Hdm U p / ap δ Umax% = = 114,97.22 = 26,20 (kV) 96,55 U t max − U dm 26, 20 − 35 100 = 100 = -25,14% # 5% U dm 35 * Chế độ phụ tải cực tiểu SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 52 n Min -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 Đồ án môn Lưới điện Uđ/cmin = U q U Hdm = U y / c GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận 111, 44.22 = 70,048(kV) 35 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n= -9, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Up/áp =96,55 (KV) “xem bảng 7.6” Kiểm tra lại: Utmin = U q U Hdm U p / ap δ Umin% = = 111, 44.22 = 25,39 (kV) 96,55 U t − U dm 25,39 − 35 100 = 100 = -27,46% # 0% U dm 35 Vậy trạm không thỏa mãn MBA điều áp tải Với giới hạn đồ án môn học ta dừng lại chọn MBA điều áp tải Tính tương tự cho trạm lại ta có: Bảng 7.8: Điều chỉnh điện áp trạm máy biến áp điều áp tải: Trạm YC ĐC KT KT KT KT KT KT KT Uđ/c Max (kV) 68,83 67,75 69,07 68,27 69,01 68,01 68,81 Uđ/c Min (kV) 70,05 69,46 70,19 69,73 70,15 69,58 70,03 Up/áp Max (kV) 96,55 96,55 96,55 96,55 96,55 96,55 96,55 Up/áp Min (kV) 96,55 96,55 96,55 96,55 96,55 96,55 96,55 Ut Max (kV) 26,2 25,79 26,29 25,99 26,27 25,89 26,19 Ut Min (kV) 25,39 25,18 25,44 25,28 25,43 25,22 25,39 δU δU Max (%) -25,14 -26,31 -24,89 -25,74 -24,94 -26,03 -25,17 Min (%) -27,46 -28,06 -27,31 -27,77 -27,34 -27,94 -27,46 n N Max Min -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN 8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới 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 - Kt : Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp chương tính tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây có giá trị : SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 53 Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Kđ = 203005×106 đồng Vốn đầu tư cho trạm hạ áp xác định theo bảng sau Bảng 8.1: Giá thành trạm biến áp Công suất MBA trạm ( MVA) 16 25 32 40 Giá thành (tỷ đồng) 16 25 32 40 Vốn đầu tư cho trạm hạ áp bằng: Kt = 2.1,8.16.109 + 5.1,8.25.109 = 282600.106 (đồng) Khi tổng vốn đầu tư để xây dựng lưới điện là: K = Kđ + Kt = 203005×106+ 282600×106 = 485605×106 đồng 8.2 Tổn thất công suất tác dụng lưới 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 Theo kết chương 4, ta có tổn thất công suất tác dụng đường dây là: (bảng 4.3) ∆Pd = 3,89 MW Và tổn thất công suất tác dụng cuộn dây máy biến áp có giá trị: (bảng 6.2) ∆Pb = 0,52 MW Tổng tổn thất lỏi thép máy biến áp là: (bảng 6.2) ∆P0 = ΣP0i = 0,38 MW Như tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện bằng: ∆P = ∆Pd + ∆Pb + ∆P0 = 3,89 + 0,52 + 0,38 = 4,79 MW Tổng tổn thất mạng điện tính theo phần trăm: ∆P% = 100 = 4, 79 100 = 3,03 % 158 8.3 Tổng tổn thất điện lưới điện: Tổn thất điện lưới điện xác định sau: ∆A = ∆Ađd +∆ATBA = (∆Pd + ∆Pb)×τ + ∆P0×t Trong đó: - ∆Pd : Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây - ∆Pb : Tổng tổn thất công suất tác dụng cuộn dây MBA - ∆P0 : Tổng tổn thất lỏi thép MBA - τ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, τ = 3302,48 h - t : Thời gian máy biến áp làm việc năm, t = 8760 h SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 54 Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Do tổng tổn thất điện mạng điện bằng: ∆A = (3,89 + 0,52)×3302,48 + 0,38×8760 = 17892,74 MW.h Tổng điện mà hộ tiêu thụ nhận năm bằng: A = ΣPmax×Tmax = 158×4900 = 774,2×103 MW.h Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm: ∆A% = 100 = 17892, 74 100 = 2,31 % 774200 8.4 Tính chi phí vận hành: 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 thiết bị trạm biến áp (avht = 0.1) - c : giá thành 1kW.h điện tổn thất (c = 700 đồng/kWh) Như vậy: Y = 0.04×203005×106+ 0.1×282600×106 + 17892,74 ×103×700 = 48905,12×106 đồng 8.5 Tính chi phí tính toán: Chi phí tính toán hàng năm mạng điện tính theo công thức: Z = atc×K + Y Trong atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (a tc = 0.125) Do chi phí tính toán bằng: Z = 0.125×485605×106+ 48905,12×106= 109605,75×106 đồng 8.6 Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức: = 48905,12.106 = = 63,169 (đ/kW.h) 774, 2.103 8.7 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế dộ cực đại xác định theo biểu thức: Ko= 485605.106 = = 3073,45×106 (đ/MW) 158 Kết tiêu kinh tế – kỹ thuật hệ thống điện thiết kế tổng hợp bảng sau: Bảng 8.2: Các tiêu kinh tế- kỹ thuật hệ thống điện thiết kế STT Các tiêu SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 Đơn vị Giá trị trang 55 Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Tổng công suất phụ tải cực đại MW 158 Tổng chiều dài đường dây km 289,2 MVA 314 109 đồng 485,605 109 đồng 203,005 Tổng công suất MBA Tổng vốn đầu tư cho mạng điện (K) Tổng vốn đầu tư cho đường dây (Kd) Tổng vốn đầu tư cho TBA (Kt) 109 đồng 282,600 Tổng điện phụ tải tiêu thụ MWh 774,2×103 ∆Umax bt (lúc phụ tải bình thường) % 3,99 ∆Umax sc (lúc phụ tải max) % 7,98 10 Tổn thất công suất ∆P MW 4,79 11 Tổn thất công suất ∆P % 3,03 12 Tổn thất điện ∆A MWh 17892,74 13 Tổn thất điện ∆A % 2,31 14 Chi phí vận hành hàng năm Y 109 đồng 48,905 15 Chi phí tính toán hàng năm Z 10 đồng 109,605 16 Giá thành truyền tải điện β đồng/kW.h 63,169 17 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại 109 đồng/MW 3,073 SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 56 S1 S2 S3 S4 S5 S6 44,72 km 2AC – 70; 2x TPDH - 25000/110 60,83 km 2AC – 70; 2x TPDH - 25000/110 30 km 2AC – 70; 2x TPDH - 25000/110 53,85 km 2AC – 70; 2x TPDH - 25000/110 42,43 km 2AC – 70; 2x TPDH - 25000/110 60,83 km 2AC – 70; 2x TPDH - 16000/110 41,23 km 2AC – 70; 2x TPDH - 16000/110 TG1 MCn TG S7 Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………… … …… …… 2.1.Mở đầu………………………………… …………………… .2 Chương 1: Phân tích nguồn, phụ tải, cân công suất…… .…………………2 1.1.Phân tích nguồn phụ tải……………………………… ………… ….………3 1.2 Tính toán cân công suất………………….……….….………… ……… Chương 2: Đề xuất phương án nối dây……………………………………… …… 2.2 Đề xuất phương án nối dây .5 Chương 3: Tính toán kỹ thuật phương án 3.1.Lựa chọn điện áp định mức, tiết diện dây dẫn, tính tổn thất điện áp cho phương án .8 3.2: Tính toán chi tiết cho phương án 11 3.3.Kết luận 30 Chương 4: Tính toán tiêu kinh tế.Chọn phương án tối ưu 31 4.1 Mở đầu 31 4.2 Phương pháp tính tiêu kinh tế .31 4.3 Tính kinh tế cho phương án 32 4.4 Kết luận………………………………………………………………………… 38 Chương 5: Chọn máy biến áp sơ đồ nối điện 39 5.1.Mở đầu 39 5.2.Chọn số lượng công suất máy biến áp 39 5.3 Chọn sơ đồ nối dây cho trạm 41 Chương 6: Tính toán xác chế độ xác lập lưới điện 43 6.1 Chế độ phụ tải cực đại 43 6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 46 6.3 Chế độ cố 48 SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 58 Đồ án môn Lưới điện GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận Chương 7: Tính điện áp nút phụ tải lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp 50 7.1: Tính điện áp nút 50 7.2 Điều chỉnh điện áp 51 Chương 8: Tính toán tiêu kinh tế - kỹ thuật lưới điện 55 8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện 55 8.2 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện 55 8.3 Tổng tổn thất điện lưới điện 56 8.4 Tính chi phí vận hành 56 8.5 Tính chi phí tính toán 56 8.6 Giá thành truyền tải điện 56 8.7 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại 57  SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHÍNH………………………………… …………………… 58  TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………… ……………………… 60 • Nguyễn Văn Đạm Mạng lưới điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1999 • Nguyễn Văn Đạm.Mạng lưới điện (Tính chế độ xác lập mạng hệ thống điện phức tạp) Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2000 • Nguyễn Văn Đạm Thiết kế mạng hệ thống điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2008 SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 trang 59 Đồ án môn Lưới điện SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận trang 60 Đồ án môn Lưới điện SVTH: Cao Mạnh Phương Đ8-H3 GVHD:Ths.Nguyễn Đức Thuận trang 61