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

GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Mục lục Phần mở đầu Trong nghiệp Công Nghiệp Hoá Hiện Đại Hoá đất nớc, điện đóng vai trò chủ đạo quan trọng kinh tế quốc dân Nó đợc sử dụng rộng rãi tất lĩnh vực điện nguồn lợng dễ dàng chuyển hoá thành dạng lợng khác Chính trớc xây dựng hệ thống khu công nghiệp khu dân c ngời ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện, nhu cầu điện không ngừng tăng giai đoạn trớc mắt phải dự trù cho phát triển tơng lai gần Đồ án môn học Lới Điện Khu Vực bớc thực dụng quan trọng cho sinh viên ngành Hệ Thống Điện bớc đầu làm quen với ứng dụng thực tế Đây đề tài quan trọng cho kĩ s điện tơng lai vận dụng nhằm đa đợc phơng án tối u Trong đồ án thiết kế môn học Lới Điện Khu Vực em sử dụng tài liệu sau: Giáo trình Mạng Lới Điện tác giả Nguyễn Văn Đạm Giáo trình Thiết Kế Các Mạng Và Hệ Thống Điện tác giả Nguyễn Văn Đạm Do thời gian kiến thức hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy cô môn góp ý để đồ án đợc hoàn thiện Trong trình làm đồ án em nhận đợc bảo nhiệt tình thầy cô môn đặc biệt thầy giáo Nguyễn Đức Thuận trực tiếp hớng dẫn em lớp Qua em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô khoa thầy giáo Nguyễn Đức Thuận hớng dẫn cho em hoàn thành đồ án Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Chơng 1: PHÂN TíCH NGUồN Và PHụ TảI cÂN BằNG CÔNG SUấT I Phân tích nguồn phụ tải Phân tích nguồn Nguồn có hệ thống công suất vô lớn Hệ số công suất nguồn: cosN=0.85 Phân tích phụ tải a Có phụ tải loại I Tổng công suất cực đại: =33+20+31+19+23+27+30=183MW Thời gian sử dụng công suất lớn nhất: Tmax=4900 h maxi b Điện áp danh định thứ cấp: 10 kV Yêu cầu điều chỉnh điện áp: Tải khác thờng (kt) c Bảng tổng hợp công suất phụ tải Hệ số công suất: cos=0.88 Qmax= Pmax*tan max =Pmax+i*Qmax Pmin=70%Pmax Qmin=Pmin*tan =Pmin+i*Qmin Ta có bảng 1.1 Thứ tự Pmaxi cos tan Qmaxi maxi Pmini Qmini Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 mini GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực phụ tải 33 0.88 0.53 17.49 33+17.49i 23.1 12.24 23.1+12.243i 20 0.88 0.53 10.6 20+10.6i 14 7.42 14+7.42i 31 0.88 0.53 16.43 31+16.43i 21.7 11.5 21.7+11.501i 19 0.88 0.53 10.07 19+10.07i 13.3 7.049 13.3+7.049i 23 0.88 0.53 12.19 23+12.19i 16.1 8.533 16.1+8.533i 27 0.88 0.53 14.31 27+14.31i 18.9 10.02 18.9+10.017i 30 0.88 0.53 15.9 30+15.9i 21 11.13 21+11.13i II Cân công suất Cân công suất tác dụng Giả sử nguồn điện cung cấp đủ công suất tiêu dùng cho phụ tải, cân công suất điện biểu diễn biểu thức sau: = Trong đó: : Công suất tiêu dùng phát nguồn : Tổng công suất tiêu dùng yêu cầu hệ thống Mà: =m m + max + : Là hệ số đồng thời ( lấy m = 1) : Tổng công suất tiêu dùng chế độ phụ tải cực đại Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực = maxi=33+20+31+19+23+27+30= 183MW max : Tổng tổn thất công suất tác dụng lới max =5% =1835%= 9.15 MW : Tổng công suất dự trữ Vậy: =0 = lấy từ cao áp =183+9.15= 192.15 MW Cân công suất phản kháng Tổng công suất phản kháng nguồn phát ra: ( cosN=0.85=> tanN=0.619 ) F = tanN x F = 0.619 192.15= 118.94 MVAr Tổng công suất phản kháng yêu cầu hệ thống: =m.max + YC BA +L- C + dt Trong đó: m=1 ( hệ số đồng thời ) max : Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại max= maxi=17.49+10.6+16.43+10.07+12.19+14.31+15.9=96.99 Giả sử tổng công suất phản kháng đờng dây tổng công suất phản kháng điện dung đờng dây sinh ra: L MVAr BA =C : Tổng tổn thất công suất phản kháng trạm hạ áp BA= dt = Vậy: dt 15% x max= 15% 96.99= 14.548 MVAr : Tổng công suất phản kháng dự trữ hệ thống Ta thấy: YC YC < = 96.99+14.548= 111.538 MVAr F Nh bù công suất phản kháng Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Chơng 2: dự KIếN CáC PHƯƠNG áN NốI DÂY Phơng án 1: Phơng án 2: Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Phơng án 3: Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Chơng 3: TíNH TOán kỹ thuật phơng án I Phơng án 1 Cân công suất N-1=max1 N-2=max2 N-3=max3 N-4=max4 =max5 N-6=max6 N-7=max7 N-5 Chọn điện áp định mức mạng điện Điện áp tính toán đoạn đờng dây đợc tính theo công thức kinh nghiệm: Utt=4.34 (kV) Trong đó: l : Chiều dài đờng dây (km) P : Công suất truyền tải đờng dây (MW) Đối với đờng dây N-1 : Utt1=4.34=103.07 (kV) Tơng tự ta có kết tính điện áp tính toán điện áp định mức mạng điện bảng 3.1 sau: Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Đờng dây i (MVA) N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 33+17.49i 20+10.6i 31+16.43i 19+10.07i 23+12.19i 27+14.31i 30+15.9i i Pi (MW) li (km) Điện áp tính toán Utti (kV) Điện áp định mức mạng điện Uđm (kV) 33 20 31 19 23 27 30 36.06 58.31 41.23 80.62 44.72 78.10 70.71 103.07 84.41 100.59 85.12 88.17 98.02 101.85 110 Chọn tiết diện dây dẫn Mạng điện 110kV đợc thực chủ yếu đờng dây không Các dây dẫn đợc sử dụng dây nhôm lõi thép (AC), đồng thời dây dẫn thờng đợc đặt cột bê tông cốt thép hay cột thép tùy địa hình đờng dây chạy qua Khoảng cách trung bình hình học dây dẫn pha Dtb=5.5 m Đối với mạng điện khu vực, tiết diện dây dẫn đợc chọn theo mật độ kinh tế dòng điện Jkt Với thời gian sử dụng công suất lớn Tmax=4900h mật độ kinh tế dòng điện Jkt=1.1 A/mm2 Tiết diện dây dẫn đợc tính theo công thức: Fi = Iimax dòng điện làm việc lớn chạy đờng dây thứ i (A) đợc xác định công thức: Iimax = Trong đó: Smaxi: Công suất cực đại đờng dây thứ i (MVA) n: Số mạch đờng dây Uđm: Điện áp định mức mạng điện (kV) Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Dựa vào giá trị Fi, ta chọn Fitc gần kiểm tra điều kiện tạo thành vầng quang, độ bền đờng dây điều kiện phát nóng cho phép Đối với đờng dây 110kV, để không xuất vầng quang đảm bảo khí dây nhôm lõi thép phải có tiết diện F 70mm2 Kiểm tra điều kiện phát nóng : Imax Icp Với đờng dây lộ kép, ta xét thêm trờng hợp cố mạch: Isc Icp với Isc=2.Imax Trong đó: Isc: Dòng điện chạy đờng dây chế độ cố Icp: Dòng điện cho phép lớn ( Phụ thuộc chất tiết diện dây) Đối với đờng dây N-1: IN-1max==98.01 A FN-1===89.1 mm2 Chọn FN-1tc=95 mm2 Dòng điện cho phép lớn đờng dây là: Icp= 330A Kiểm tra điều kiện phát nóng: IN-1max=98.01A Icp=330A Khi xảy cố đứt mạch đờng dây dòng cố chạy đờng dây Isc=2Imax=289.1=178.2 A Dễ thấy: Isc< Icp Nh vậy, tiết diện dây dẫn đờng dây N-1 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật Tính toán tơng tự cho đờng dây lại ta có bảng 3.2 tính tiết diện nh sau: Đờng dây Smaxi (MVA) l (km) Imax (A) F (mm2) Ftc (mm2) Isc (A) Icp (A) N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 37.35 22.64 35.08 21.50 26.03 30.56 33.95 36.06 58.31 41.23 80.62 44.72 78.10 70.71 98.01 59.40 92.07 56.43 68.31 80.19 89.10 89.10 54.00 83.70 51.30 62.10 72.90 81.00 95 70 95 70 70 70 70 196.03 118.80 184.15 112.86 136.63 160.39 178.21 330 265 330 265 265 265 265 Vậy đờng dây chọn thỏa mãn điều kiện vầng quang điều kiện phát nóng Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Sau chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn, ta xác định thông số đơn vị đờng dây ro, xo, bo tính thông số tập trung R, X, B sơ đồ thay đờng dây theo công thức: R= (); X= (); B= (S) Với n số mạch đờng dây Ta có bảng 3.3: thông số đoạn đờng dây Đờng dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 l (km) Loại dây ro () xo () bo () R () X () B (S) 36.06 58.31 41.23 80.62 44.72 78.10 70.71 AC-95 AC-70 AC-95 AC-70 AC-70 AC-70 AC-70 0.33 0.45 0.33 0.45 0.45 0.45 0.45 0.429 0.440 0.429 0.440 0.440 0.440 0.440 2.65 2.58 2.65 2.58 2.58 2.58 2.58 5.95 13.12 6.80 18.14 10.06 17.57 15.91 7.734 12.83 8.844 17.74 9.839 17.18 15.56 1.91 3.01 2.19 4.16 2.31 4.03 3.65 Tính tổn thất điện áp Tổn thất điện áp cho phép chế độ làm việc bình thờng: Tổn thất điện áp cho phép chế độ làm việc cố: Tổn thất điện áp đờng dây thứ i vận hành bình thờng là: Đối với đờng dây có hai mạch, ngừng mạch tổn thất điện áp là: Xét đờng dây N-1: =2.74% = 22.74=5.48% Tính toán tơng tự cho đờng dây lại ta có bảng 3.4 tính tổn thất điện áp: Đờng dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 Ubt% Usc% 2.74 5.48 3.29 6.58 2.94 5.89 4.32 8.65 2.9 5.81 5.95 11.91 5.99 11.98 Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 10 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Ta có bảng 5.3 chọn sơ đồ cầu cho đờng dây: Đờng dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 Số lộ l (km) Loại sơ đồ cầu 2 2 2 36.06 58.31 41.23 80.62 44.72 78.10 70.71 Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Chơng 6: Tính toán xác chế độ xác lập lới điện I Chế độ phụ tải cực đại ( kV) Xét đờng dây N-1: Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 25 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực S1 Vẽ sơ đồ thay thế: SN-1 N SN-1 d ZN-1 SN-1c SB1 1c ZB1 S1q K 1q QCDN1 QCCN1 So Tính toán thông số đờng dây: Từ bảng 3.3: thông số đoạn đờng dây chơng 3, ta có: , , S Suy ra: Tính toán thông số MBA: Từ bảng 5.2: thông số MBA chơng 5, ta có: , , Giả sử Công suất đầu MBA: MVA Tổn thất công suất dây quấn MBA: MVA - Công suất đầu vào tổng trở MBA là: MVA Tổn hao không tải MBA là: MVA Công suất phản kháng điện dung cuối đờng dây N-1: MVAr Công suất cuối đờng dây N-1: - MVA Tổn thất công suất đờng dây N-1: - - MVA Công suất đầu đờng dây N-1: MVA Công suất phản kháng điện dung đầu đờng dây N-1: MVAr Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 26 Smax1 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Công suất từ nguồn truyền vào đờng dây N-1: MVA Tính toán tơng tự cho đờng dây lại ta có bảng 6.1: - Đờng dây (MVA) (MVA) (MVA) (MVA) 33.1+19.78i 20.05+11.68 i 31.09+18.45 i 19.04+11.04 i 23.07+13.61 i 27.09+16.27 i 30.11+18.32 i N-1 33+17.49i 0.1+2.29i 0.07+0.48i N-2 20+10.6i 0.05+1.08i 0.06+0.4i N-3 31+16.43i 0.09+2.02i 0.07+0.48i N-4 19+10.07i 0.04+0.97i 0.06+0.4i N-5 23+12.19i 0.07+1.42i 0.06+0.4i N-6 27+14.31i 0.09+1.96i 0.06+0.4i N-7 30+15.9i 0.11+2.42i 0.06+0.4i 0.55+12.16 0.44+2.96i i Tổng Đờng dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 Tổng (MVA) 33.17+19.1i 20.11+10.26i 31.16+17.61i 19.1+8.92i 23.13+12.61i 27.15+14.23i 30.17+16.51i (MVA) 0.72+0.94i 0.55+0.54i 0.72+0.94i 0.67+0.65i 0.58+0.56i 1.36+1.33i 1.56+1.52i 6.16+6.48 i (MVA) 33.89+20.04i 20.66+10.8i 31.88+18.55i 19.77+9.57i 23.71+13.17i 28.51+15.56i 31.73+18.03i (MV Ar) 1.4i 2.2i 1.6i 3.05i 1.69i 2.95i 2.67i (MVAr) 1.16i 1.82i 1.32i 2.52i 1.4i 2.44i 2.21i (MVA) 33.89+18.64i 20.66+8.6i 31.88+16.95i 19.77+6.52i 23.71+11.48i 28.51+12.61i 31.73+15.36i 190.15+90.16 i Từ bảng trên, ta có tổng công suất yêu cầu cần cung cấp từ hệ thống là: Để đảm bảo điều kiện cân công suất hệ thống điện, nguồn điện phải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu Vì tổng công suất tác dụng nguồn điện cung cấp là: Khi hệ số công suất nguồn cosN=0.85 tổng công suất phản kháng nguồn điện cung cấp là: Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 27 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Từ kết trên, ta thấy công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng yêu cầu Vì không cần bù công suất phản kháng chế độ phụ tải cực đại II Chế độ phụ tải cực tiểu ( kV) - Trong chế độ phụ tải cực tiểu ta có: Pmin=70%Pmax kV, thông số khác không thay đổi Tính toán tơng tự nh chế độ phụ tải cực đại ta có bảng 6.2: Đờng dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 Đờng dây (MVA) 23.1+12.243i 14+7.42i 21.7+11.501i 13.3+7.049i 16.1+8.533i 18.9+10.017i 21+11.13i (MVA) 0.05+1.12i 0.02+0.53i 0.04+0.99i 0.02+0.48i 0.03+0.7i 0.04+0.96i 0.05+1.19i (MVA) (MVA) N-1 N-2 23.22+12.683i 14.08+6.53i 0.34+0.45i 0.26+0.26i N-3 N-4 N-5 21.81+11.651i 0.34+0.45i 13.38+5.409i 16.19+8.233i 19+8.937i 21.11+10.51i 0.31+0.31i 0.27+0.27i 0.64+0.63i 0.73+0.71i N-6 N-7 (MVA) 0.07+0.48i 0.06+0.4i 0.07+0.48i 0.06+0.4i 0.06+0.4i 0.06+0.4i 0.06+0.4i (MVA) 23.15+13.363i 14.02+7.95i 21.74+12.491i 13.32+7.529i 16.13+9.233i 18.94+10.977i 21.05+12.32i (MVA) 23.56+13.133i 14.34+6.79i 22.15+12.101 i 13.69+5.719i 16.46+8.503i 19.64+9.567i 21.84+11.22i (MVA r) (MVAr) 1.16i 1.82i 1.32i 2.52i 1.4i 2.44i 2.21i (MVA) 1.26i 1.99i 23.56+11.873i 14.34+4.8i 1.44i 22.15+10.661i 2.75i 1.53i 2.66i 2.41i 13.69+2.969i 16.46+6.973i 19.64+6.907i 21.84+8.81i III Chế độ cố ( kV) Ta xét cố ngừng mạch đờng dây lộ kép nối từ nguồn cung cấp đến phụ tải không giả thiết cố xếp chồng Khi điện trở RN-i điện kháng QN-i đờng dây tăng lên gấp đôi dung dẫn đờng dây BN-i giảm nửa giá trị Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 28 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Các thông số khác sơ đồ không thay đổi,tính toán tơng tự chế độ phụ tải cực đại ta có bảng 6.3: Đờng dây (MVA) N-1 33+17.49i N-2 20+10.6i N-3 31+16.43i N-4 19+10.07i N-5 23+12.19i N-6 27+14.31i N-7 30+15.9i Đờng dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 (MVA) (MVA) (MVA) 0.1+2.29i 0.07+0.48i 33.1+19.78i 20.05+11.68 0.05+1.08i 0.06+0.4i i 31.09+18.45 0.09+2.02i 0.07+0.48i i 19.04+11.04 0.04+0.97i 0.06+0.4i i 23.07+13.61 0.07+1.42i 0.06+0.4i i 27.09+16.27 0.09+1.96i 0.06+0.4i i 30.11+18.32 0.11+2.42i 0.06+0.4i i (MVA) 33.17+19.68i 20.11+11.17i 31.16+18.27i 19.1+10.18i 23.13+13.31i 27.15+15.45i 30.17+17.62i (MVA) 1.46+1.9i 1.15+1.12i 1.47+1.91i 1.4+1.37i 1.18+1.16i 2.83+2.77i 3.21+3.14i (MVA) 34.63+21.58i 21.26+12.29i 32.63+20.18i 20.5+11.55i 24.31+14.47i 29.98+18.22i 33.38+20.76i (MVA r) 0.7i 1.1i 0.8i 1.52i 0.84i 1.48i 1.34i (MVAr) 0.58i 0.91i 0.66i 1.26i 0.7i 1.22i 1.1i (MVA) 34.63+20.88i 21.26+11.19i 32.63+19.38i 20.5+10.03i 24.31+13.63i 29.98+16.74i 33.38+19.42i Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 29 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Chơng 7: Tính toán điện áp nút phụ tải điều chỉnh điện áp mạng điện I Tính điện áp nút Chế độ phụ tải cực đại ( kV) Xét đờng dây N-1: - Từ bảng 6.1 ta có công suất đầu đờng dây N-1: MVA - Tổn thất điện áp đờng dây N-1 là: - Điện áp góp cao áp trạm là: - Từ bảng 6.1 ta có công suất đầu vào tổng trở MBA là: MVA Tổn thất điện áp MBA là: - Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp là: Tính toán tơng tự cho đờng dây lại ta có bảng 7.1: Đờng dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 UN-i (kV) Uic (kV) 2.95 3.39 3.15 4.37 3.04 6.35 6.49 118.05 117.61 117.85 116.63 117.96 114.65 114.51 UBi (kV) 3.91 2.99 3.65 2.85 3.47 4.27 4.81 Uiq max (kV) 114.14 114.62 114.20 113.78 114.48 110.38 109.70 Chế độ phụ tải cực tiểu Tính toán tơng tự chế độ phụ tải cực đại với kV, ta có bảng 7.2: Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 30 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Đờng dây UN-i (kV) Uic (kV) N-1 2.10 N-2 2.39 N-3 2.24 N-4 3.04 N-5 2.17 N-6 4.43 N-7 4.54 112.9 112.6 112.7 111.9 112.8 110.5 110.4 Uiq (kV) UBi (kV) 110.1 110.4 110.1 109.9 110.3 107.5 107.1 2.77 2.13 2.59 2.03 2.47 2.99 3.36 Chế độ cố Tính toán tơng tự chế độ phụ tải cực đại với kV, ta có bảng 7.3: Đờng dây UN-i (kV) Uic (kV) N-1 6.16 N-2 7.22 N-3 6.62 N-4 9.53 N-5 6.40 N-6 13.88 N-7 14.12 114.8 113.7 114.3 111.4 114.6 107.1 106.8 Uiq sc (kV) UBi (kV) 110.8 110.6 110.6 108.4 111.0 102.5 101.7 4.02 3.09 3.76 2.99 3.57 4.57 5.15 Ta có bảng 7.4: Bảng tổng hợp điện áp góp hạ áp quy đổi cao áp Trạm biến áp Uiq max (kV) Uiq (kV) Uiq sc (kV) 114.1 114.6 110.1 110.5 110.8 110.69 114.2 113.8 114.48 110.4 109.70 110.2 110.6 109.9 110.36 108.4 111.03 107.6 107.10 102.5 101.74 Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 31 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực 2 II Điều chỉnh điện áp mạng điện Yêu cầu điều chỉnh điện áp Tất phụ tải loại I có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thờng nên ta có độ lệch điện áp góp hạ áp trạm quy định nh sau: - Trong chế độ phụ tải cực đại: - Trong chế độ phụ tải cực tiểu: - Trong chế độ cố : Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm đợc xác định theo công thức: Trong đó: điện áp định mức mạng điện hạ áp Đối với mạng điện thiết kế kV điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm : - Khi phụ tải cực đại: - Khi phụ tải cực tiểu: - Khi cố: Các máy biến áp có yêu cầu điều chỉnh điện áp a Máy biến áp có đầu phân áp cố định Phạm vi điều chỉnh điện áp: Thứ tự đầu điều chỉnh n Điện áp bổ sung (%) Điện áp bổ sung (kV) Điện áp đầu điều chỉnh Upa (kV) +2 +1 -1 -2 +5 +2.5 -2.5 -5 +5.75 +2.875 -2.875 -5.75 120.75 117.875 115 112.125 109.25 b Máy biến áp có điều áp dới tải Phạm vi điều chỉnh điện áp: Thứ tự đầu điều chỉnh n Điện áp bổ sung (%) Điện áp bổ sung (kV) Điện áp đầu điều chỉnh Upa (kV) +16.02 +14.24 +18.423 +16.376 133.423 131.376 Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 32 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 +12.46 +10.68 +8.9 +7.12 +5.34 +3.56 +1.78 -1.78 -3.56 -5.34 -7.12 -8.9 -10.68 -12.46 -14.24 -16.02 +14.329 +12.282 +10.235 +8.188 +6.141 +4.094 +2.047 -2.047 -4.094 -6.141 -8.188 -10.235 -12.282 -14.329 -16.376 -18.423 129.329 127.282 125.235 123.188 121.141 119.094 117.047 115 112.953 110.906 108.859 106.812 104.765 102.718 100.671 98.624 96.577 Chọn đầu phân áp cho MBA Do tính kinh tế MBA có đầu phân áp cố định nên kiểm tra xem loại MBA có đáp ứng đợc yêu cầu điều chỉnh điện áp hay không Nếu ta chọn đợc đầu phân áp cố định cho vị trí điện áp thỏa mãn yêu cầu ba chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu cố sử dụng MBA có đầu phân áp cố định Nếu không thỏa mãn ta tiến hành chọn MBA có điều chỉnh dới tải a Chọn đầu phân áp cho MBA có đầu phân áp cố định Xét trạm 1: - Điện áp tính toán đầu điều chỉnh MBA chế độ phụ tải cực đại - Điện áp tính toán đầu điều chỉnh MBA chế độ phụ tải cực tiểu là: - Điện áp tính toán trung bình đầu điều chỉnh MBA: - Chọn đầu điều chỉnh n=2, điện áp đầu điều chỉnh: Điện áp thực góp hạ áp chế độ phụ tải cực đại: - Độ lệch điện áp chế độ phụ tải cực đại: Nh vậy, đầu phân áp chọn không thỏa mãn điều kiện, ta chuyển sang dùng MBA có điều chỉnh dới tải cho trạm Tính tơng tự cho trạm lại, ta có bảng 7.5 chọn đầu điều chỉnh phân áp Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 33 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Trạm n 119.582 120.081 119.638 119.198 119.936 115.640 114.928 121.145 121.523 121.186 120.921 121.400 118.335 117.812 120.364 120.802 120.412 120.060 120.668 116.987 116.370 2 2 0 120.75 120.75 120.75 120.75 120.75 115 115 Kiểm tra lại độ lệch điện áp góp hạ áp chế độ phụ tải cực đại: Trạm 10.40 4.0 10.4 4.4 10.4 4.0 10.37 3.7 10.4 4.3 10.56 5.6 10.49 4.9 Dựa vào bảng ta thấy có trạm thỏa mãn, tiếp tục kiểm tra chế độ cực tiểu cố ta có bảng: Trạm 10.24 2.4 9.73 -2.7 (05) Nh vậy, đầu phân áp chọn không thỏa mãn điều kiện, ta chuyển sang dùng MBA có điều chỉnh dới tải cho tất trạm hệ thống điện b Chọn đầu phân áp cho MBA có điều áp dới tải Xét trạm 1: Chế độ phụ tải cực đại: - Điện áp tính toán đầu điều chỉnh MBA là: - Chọn đầu điều chỉnh n=2, điện áp đầu điều chỉnh: Điện áp thực góp hạ áp là: Độ lệch điện áp góp hạ áp là: Chế độ phụ tải cực tiểu: - Điện áp tính toán đầu điều chỉnh MBA là: Chọn đầu điều chỉnh n=3, điện áp đầu điều chỉnh: Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 34 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực - Điện áp thực góp hạ áp là: - Độ lệch điện áp góp hạ áp là: Chế độ cố: - Điện áp tính toán đầu điều chỉnh MBA là: - Chọn đầu điều chỉnh n=1, điện áp đầu điều chỉnh: Điện áp thực góp hạ áp là: Độ lệch điện áp góp hạ áp là: Ta nhận thấy so sánh số độ lệch điện áp góp hạ áp độ lệch điện áp yêu cầu chế độ thỏa mãn, nh đầu phân áp chọn thỏa mãn yêu cầu Tính toán tơng tự cho trạm lại, ta có bảng 7.6: kết tính toán điều chỉnh điện áp mạng điện chế độ phụ tải cực đại: Trạm (kV) 114.15 114.62 114.20 113.78 114.48 110.38 109.70 (kV) n (%) 119.582 120.081 119.638 119.198 119.936 115.640 114.928 2 2 0 119.094 119.094 119.094 119.094 119.094 115 115 (kV) 10.543 10.587 10.548 10.509 10.574 10.558 10.493 5.4 5.9 5.5 5.1 5.7 5.6 4.9 Bảng 7.7: kết tính toán điều chỉnh điện áp mạng điện chế độ phụ tải cực tiểu: Trạm (kV) 110.13 110.48 110.17 109.93 (kV) n (%) 121.145 121.523 121.186 120.921 3 3 121.141 121.141 121.141 121.141 (kV) 10.000 10.032 10.004 9.982 0.0 0.3 0.0 -0.2 Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 35 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực 110.36 107.58 107.10 121.400 118.335 117.812 121.141 119.094 117.047 10.021 9.936 10.065 0.2 -0.6 0.7 Bảng 7.8: kết tính toán điều chỉnh điện áp mạng điện chế độ cố Trạm (kV) 110.82 110.69 110.62 108.48 111.03 102.55 101.74 (kV) n (%) 116.097 115.962 115.886 113.648 116.316 107.434 106.580 0 -1 -4 -4 117.047 115 115 112.953 117.047 106.812 106.812 (kV) 10.415 10.588 10.581 10.565 10.434 10.561 10.477 4.1 5.9 5.8 5.6 4.3 5.6 4.8 (05) Kết luận : Các trạm 2,3,4,5,6,7 không chọn đợc đầu phân áp hợp lý cần phải sử dụng thêm biện pháp hỗ trợ khác Chơng 8: Tính toán tiêu kinh tế- kỹ thuật mạng điện I Vốn đầu t xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu t xây dựng mạng điện đợc xác định theo công thức: Trong đó: : Vốn đầu t xây dựng đờng dây Từ mục II.1.a chơng ta có Vd = 197.67 109 (đ) : Vốn đầu t xây dựng trạm biến áp Vốn đầu t cho trạm biến áp đợc cho bảng sau: - Công suất MBA trạm (MVA) 40 32 25 16 Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 36 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Giá tiền (109 đ) 32 25 16 Nếu trạm có MBA lấy giá tiền bảng nhân với hệ số 1.8 Bảng 8.1: Giá trị vốn đầu t cho trạm biến áp Trạm Số MBA Loại máy Vốn đầu t (109 đ) 2 2 2 TPHD-32000/110 TPHD-25000/110 TPHD-32000/110 TPHD-25000/110 TPHD-25000/110 TPHD-25000/110 TPHD-25000/110 57.6 45 57.6 45 45 45 45 Tổng 40 340.2 Nh tổng vốn đầu t xây dựng trạm là: Vt= 340.2109 (đ) Do tổng vốn đầu t xây dựng mạng điện là: V= Vd + Vt = 197.67 109 + 340.2109 = 537.87 109 (đ) II Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện - Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện gồm có tổn thất công suất đờng dây tổn thất công suất tác dụng trạm biến áp chế độ phụ tải cực đại - Từ bảng 6.1, mục I chơng ta có: Tổng tổn thất công suất tác dụng đờng dây là: - Tổn thất công suất tác dụng dây quấn MBA là: Tổn thất công suất tác dụng lõi thép MBA là: Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện là: III Tổn thất điện mạng điện - Tổng tổn thất điện mạng điện đợc xác định theo công thức: Trong đó: t : thời gian MBA làm việc năm, t = 8760 h Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 37 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực : thời gian tổn thất công suất lớn Từ mục I, chơng ta có: h Nh tổng tổn thất điện mạng điện là: MW.h Tổng điện hộ tiêu thụ nhận đợc năm là: MWh - IV Tính chi phí giá thành Chi phí vận hành hàng năm - Chí phí vận hành hàng năm mạng điện đợc xác định theo công thức: - Trong đó: : Hệ số vận hành đờng dây ( : Hệ số vận hành trạm biến áp ( : Giá 1kWh điện tổn thất ( đ/kWh ) Nh vậy: đ Chi phí tính toán hàng năm Chi phí tính toán hàng năm lới điện đợc xác định theo công thức: Z = atc V + Y Trong đó: atc : Hệ số thu hồi vốn đầu t tiêu chuẩn ( atc=0.125 ) Do chi phí tính toán là: Z = 0.125 537.87 109+ 60.14 109 = 127.37 109 đ Giá thành truyền tải điện đ/kWh Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại đ/MWh Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 38 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận môn học lới điện khu vực Bảng 8.2: Các tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiết kế: Các tiêu Tổng công suất phụ tải cực đại Tổng chiều dài đờng dây Tổng công suất MBA hạ áp Tổng vốn đầu t xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu t xây dựng đờng dây 6.Tổng vốn đầu t trạm biến áp Tổng điện phụ tải tiêu thụ Umax bt Umax sc 10.Tổng tổn thất công suất tác dụng P 11.Tổng tổn thất điện 12 Chi phí vận hành hàng năm 13 Chi phí tính toán hàng năm 14 Giá thành truyền tải điện 15 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại Đơn vị Giá trị MW km MVA 109 đ 109 đ 109 đ MWh MW MWh 109 đ 109 đ đ/kWh 183 409.75 378 537.87 197.67 340.2 896700 5.99 11.98 7.15 26014.041 60.14 127.37 67.07 109 đ/MW 2.94 Sinh viên: Vũ Thu Trang | Lớp: D8H3 39