Thiết kế lưới điện, trạm biến áp và đường dây

đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực trờng đại học bách khoa hà nôi khoa điện môn hệ thống điện đồ án tốt nghiệp Đề tài: thiết kế lới điện Giáo viên hớng dẫn : Đinh quang huy Giáo viên hớng dẫn : Trần bách Sinh viên : ĐINH NGọC SƠN Lớp : htđ2 K44 hà nội 5- 2004 Trờng đhbk hà nội sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Lời nói đầu Trong phát triển quốc gia giới nói chung công xây dựng xã hội chủ nghĩa nớc ta nói riêng Ngành lợng chiếm vai trò quan trọng trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc.Là tảng cho phát triển ngành kinh tế: công nghiệp, nông nghiệp, quốc phòng, văn hoá xã hội phục vụ nhu cầu sinh hoạt dân sinh Chính ngành lợng, đặc biệt ngành hệ thống điện đợc u tiên phát triển trớc bớc so với ngành kinh tế quốc dân khác Nhằm đáp ứng tăng trởng phát triển liên tục kinh tế nớc ta, ngành điện không ngừng nghiên cứu, tìm tòi giải pháp tối u nhằm cung cấp điện đạt hiệu cao Vì nhà nớc ngành Năng lợng trọng công tác đào tạo, giáo dục hệ sinh viên ngành hệ thống điện có kiến thức sâu sắc, toàn diện mạng lới điện nh hệ thống lợng để dần bớc làm chủ công nghệ, phát triển ngành công nghiệp điện phục vụ tốt công điện khí hoá nớc ta Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế lới điện, trạm biến áp đờng dây" nhằm mục đích để sinh viên biết vận dụng kiến thức đợc học nghiên cứu Từ kiến thức môn học chuyên ngành đợc chúng em áp dụng vào thực tiễn ngành hệ thống điện, có công tác "Thiết kế mạng điện", vận hành, quản lý lới điện Trong thời gian thực tập làm đồ án tốt nghiệp , em cố gắng vận dụng kiến thức học, dới giúp đỡ, bảo nhiệt tình thầy giáo, cô giáo môn, đặc biệt giảng dạy tâm huyết, giúp đỡ nhiệt thành thầy giáo TS : Đinh Quang Huy giúp em hoàn thành đồ án Tuy nhiên, thời gian l ợng kiến thức em hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót Vì mong đợc góp ý thầy, cô để đồ án em đợc hoàn thành tốt Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội ngàytháng năm 2004 Sinh viên thiết kế Đinh ngọc sơn Trờng đhbk hà nội sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp I thiêt kế mạng lới điên khu vực Chơng 1: phân tích nguồn phụ tảI Các thông số địa lý, nguồn cung cấp phụ tảI Trong công tác thiết kế mạng điện, việc cần phải nắm đợc thông tin nguồn phụ tải nhằm định hớng cho việc thiết kế Cần phải xác định vị trí nguồn điện, phụ tải, công suất dự kiến xây dựng ,phát triển tơng lai Xác định nhu cầu điện thời gian kế hoạch bao gồm tổng công suất đặt lợng điện tiêu thụ hộ phụ tải ,từ định hớng cho việc thiết kế kết cấu mạng điện 1.Sơ đồ địalý : Các thông số nguồn cung cấp: a Nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) : Lới thiết kế đợc cung cấp điện từ nhà máy nhiệt điện công suất đặt P đặt= 200 MW hệ thống công suất vô lớn Do để đảm bảo tính kinh tế cao dự trữ quay cho hệ thống ta cho nhà máy nhiệt điện phát công suất P F = 80ữ85%Pđặt , phần công suất thiếu đợc lấy từ phía hệ thống Công suất đặt: PNĐ= 4x50 = 200 (MVA) Hệ số công suất Cos = 0,85 Điện áp định mức Uđm = 10,5 (KV) b Hệ thống Công suất đặt: vô lớn Trờng đhbk hà nội sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Hệ số công suất Cos = 0,85 Điện áp định mức Uđm = 110 (KV) 3.Các thông số phụ tải: Mạng điện khu vực mà ta thiết kế gồm có phụ tải với tổng công suất tác dụng tiêu thụ lớn Pmax= 240 (MW) Theo đánh giá sơ nhà máy nhiệt điện có khả cung cấp cho số phụ tải định phần thiếu đợc cung cấp từ hệ thống Trong phụ tải có hộ loại I chiếm 80,9% tổng công suất phụ tải yêu cầu, phụ tải cần phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao Do đặt phơng án nối dây phải đặc biệt ý đến điều kiện Ngoài phụ tải loại I ta có hai phụ tải loại III nên chọn phơng án nối dây cần lu ý điểm để đạt đuợc hiệu qủa kinh tế cao Bảng thông số phụ tải Các thông số Các hộ tiêu thụ Phụ tải cực đại PMax(MW) 22 18 35 40 45 25 35 20 Phụ tải cực tiểu Pmin(MW) 14,3 11,7 22,75 26,00 29,25 16,25 22,75 13 Hệ số công suất Cos 0,85 0,85 0,85 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 I I I I I III I III Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT KT KT KT T T T T Điện áp thứ cấp (Kv) 10 10 10 10 10 10 10 10 Công suất phản kháng cực đại QMax(Mvar) 13,64 11,16 21,69 30,00 33,75 18,75 26,25 15 Công suất phản kháng cực tiểu Qmin(Mvar) 8,85 7,24 14,10 19,50 21,94 12,68 17,06 9,75 Mức độ đảm bảo cung cấp điện chơng Trờng đhbk hà nội sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực cân công suất hệ thống Cân công suất hệ thống điện trớc hết xem khả cung cấp tiêu thụ điện hệ thống có cân không Sau sơ định phơng thức vận hành cho nhà máy,máy điện hệ thống, trang thái vận hành cực đại,cực tiểu cố,dựa cân toàn khu vực,đặc điểm khả cung cấp nguồn.Từ định phơng thức vận hành nhà máy hệ thống I Cân công suất tác dụng Công suất tác dụng nguồn sinh phải công suất tác dụng hộ tiêu thụ công suất tổn thất phần tử hệ thống Sự cân công suất tác dụng hệ thống đợc thể qua công thức sau: Pf+P *HT = PYC Với P *HT= PHT+Pdt PYC = m PPt + Pmđ + Ptd Trong đó: *PYC :tổng công suất yêu cầu mạng điện *PHT :tổng công suất nhận từ hệ thống *Pf : tổng công suất tác dụng phát phát nhà máy Pf = 85%Pđm = 0,85.4.50 = 170 (MW) *PPt : tổng công suất tác dụng cực đại hộ tiêu thụ PPt = Pi = 22 + 18 + 35 + 40 + 45 + 25 + 35 + 20 = 240 (MW) *Pmđ : tổng tổn thất đờng dây máy biến áp Pmđ =10%PPt=0,1.240=24(MW) *Ptd : tổng cômg suất tự dùng Ptd = 10%Pđm= 0,1.200 = 20(MW) m : hệ số đồng thời Trong thiết kế lới điện khu vực để đảm bảo độ tin cậy cao ta lấy m = *Pdt : tổng công suất dự trữ Vì nhà máy đợc nối với hệ thống có công suất vô lớn nên ta coi công suất dự trữ đợc lây trực tiếp từ hệ thống Từ số liệu ta có: PYC = 1.240 + 24+20 = 284(MW) P *HT=PYC - Pf = 284 - 170 = 114(MW) Để đảm bảo cân công suất hệ thống phải có công suất: P*HT PHT + Pdt II Cân công suất phản kháng Cân công suất phản kháng hệ thống đợc biểu diễn biểu thức: Qf + Q *ht = QF Với Q *ht= Qht+ Qdt QYc = m.QPt+ QBA+ QL + Qtd - Qc Trong *QF:là tổng công suất phản kháng nhà máy điện hệ thống phát QF = PF.tgF = Pđặt NĐtgNĐ + PHTtgHT với cosF = cosHT = 0,85 tgNĐ = tgHT = 0,619 QF = 0,619.(170+124) = 176,08(MVAr) Trờng đhbk hà nội sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực *QPt tổng công suất phản kháng cực đại hệ thống QPt = Qi = 170,25(MVAr) *QBA tổn thất công suất phản kháng máy biến áp Trong cân sơ cho phép lấy QBA = 10%QPt ta có: QBA = 0,10.170,25 = 17,025 (MVAr) *QL: tổng tổn thất công suất phản kháng đoạn đờng dây *QC : tổng tổn thất dung dẫn đờng dây QL= QC *Qtd: tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện hệ thống Qtd = Ptd tgtd tgtd đợc lấy theo hệ số công suất Cos động dùng nhà máy điện Có thể lấy Costd = 0,7 ữ 0,8, ta lấy Costd = 0,8 Do tgtd = 0,75 Suy Qtd = 20.0,75 = 15,00 (MVAr) *Qdt: tổng công suất dự trữ nhà máy hệ thống Thay số liệu vao biểu thức ta đợc: QF =176,08(MVAr) QYc =170,25+17,025+15 = 202,27(MVAr) Ta thấy QY c> Qf + QHT Vì ta phải tiến hành bù sơ công suất phản kháng cho phụ tải Lợng công suất phải bù sơ là: QYc = QF+ QB QB = QYc- QF = 202,27- 176,08=26,20(MVAr) Công suất bù sơ cho hộ tiêu thụ thứ i đợc tính theo công thức : QBi = Qi - Qi = Qi - Pi.tgi, Trong đó: Pi Qi công suất tác dụng công suất phản kháng phụ tải thứ i tr ớc bù Qi công suất phản kháng yêu cầu phụ tải thứ i sau bù sơ tg i, đợc tính theo cosi, phụ tải thứ i sau bù sơ Bù sơ đợc tiến hành theo nguyên tắc bù yêu tiên cho phụ tải xa nguồn có hệ số công suất cos thấp bù đến cos = 0,9 ữ 0,95 Còn thừa bù cho hộ gần nguồn có cos cao bù tới cos = 0,85 ữ 0,9 Ta bảng phụ tải hộ sau bù: Phụ tải Trớc bù Trờng đhbk hà nội Sau bù sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp (M W) 22 18 35 40 45 25 35 20 P Q (Mvar ) 13,64 11,16 21,69 30,00 33,75 18,75 26,25 15,00 thiêt kế mạng lới điên khu vực S (MV A) 25,88 21,18 41,18 50,00 56,25 31,25 43,75 25,00 cos 0,85 0,85 0,85 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 (M W) 22 18 35 40 45 25 35 20 P Q (Mvar ) 13,64 11,16 16,94 30,00 21,78 12,10 26,25 12,16 S cos (MV A) 25,88 0,85 21,18 0,85 38,88 0,90 50,00 0,80 49,99 0,90 27,78 0,90 43,75 0,80 23,40 0,85 Không bù Không bù Có bù Không bù Có bù Có bù Không bù Có bù III Sơ xác định chế độ làm việc nhà máy điện hệ thống Để đảm bảo cân công suất tác dụng hệ thống, tính kinh tế độ dự trữ mạng điện ta cho nhà máy nhiệt điện vận hành với công suất P vhNĐ=85%Pđặt chế độ phụ tải cực đại chế độ phụ tải cực tiểu ta cắt bớt tổ máy, tổ máy lại phát với công suất PvhNĐ=85%Pđặt Chế độ phụ tải cực đại Ta có PPtMax = 240(MW) PYcMax = PPtMax = 240 (MW) Tổng công suất đợc cung cấp từ phía nhiệt điện là: PNĐMax = 0,85.200 - 0,85.200.0,1 = 153 (MW) Vậy lợng công suất lấy từ hệ thống xuống là: PHTMax = PYcMax- PNĐMax = 240 -153 = 87 (MW) Chế độ phụ tải cực tiểu Tổng công suât phụ tải là: PPt = 65%PPtMax = 0,65.240 = 156 (MW) PYcmin = PPt = 156(MW) Tổng công suất phía nhà máy cung cấp cho phụ tải là: PNĐmin =0,85.150 - 0,85.150.0,1 = 114,75 (MW) Vậy công suất lấy xuống từ hệ thống phụ tải cực tiểu là: PHtmin = PYcmin - PNĐmin = 156 - 114,75 = 41,25 (MW) Chơng Trờng đhbk hà nội sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực đề xuất phơng án chọn phơng án hợp lý Khi đề xuất phơng án nối dây phải tuân theo nguyên tắc đảm bảo cung cấp điện liên tục, kinh tế chất lợng điện năng, đồng thời mạng điện phải linh hoạt, dễ vận hành đặc biệt phải an toàn Đối với hộ loại I yêu cầu phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao nên ta phải dùng lộ kép để cung cấp điện hộ loại ba tầm quan trọng không cao thiệt hại điện không lớn nên ta dùng lộ đơn để cung cấp điện cho nhằm làm giảm vốn đầu t xây dựng mạng điện I Đề xuất phơng án Phơng án P6 P4 P7 HT NĐ P5 P3 P1 P8 P2 Trờng đhbk hà nội sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Phơng án P6 P4 P7 HT NĐ P5 P3 P1 P8 P2 Phơng án P6 P4 P7 HT NĐ P5 P3 P1 P8 P2 Phơng án Trờng đhbk hà nội sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực P6 P4 P7 HT NĐ P5 P3 P1 P8 P2 Phơng án P6 P4 P7 HT NĐ P5 P3 P1 P8 P2 Trờng đhbk hà nội 10 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực 3.Tính cho nhánh NĐ_2 : U = P2 ' RND + Q2 ' X ND = 2,177 (kV) U TGND UA2= UTGNĐ - U2 = 113,353 (Kv) Pb Rb + Qb X b = 3,854 (kV) U A2 U b = UB2= UA2- Ub2= 109,50 (kV) 4.Tính cho nhánh NĐ_3 : P3 ' RND + Q3 ' X ND = 3,426 (kV) U TGND U = UA3= UTGNĐ - U3 = 116,104 (Kv) U b3 = Pb Rb + Qb X b3 = 3,771 (kV) U A3 UB3= UA3- Ub3= 112,332 (Kv) 5.Tính cho nhánh NĐ_4 : P4 ' RND + Q4 ' X ND = 2,657 (kV) U TGND U = UA4= UTGNĐ - U4 = 112,873 (Kv) U b = Pb Rb + Qb X b = 3,871 (kV) U A4 UB4= UA4- Ub4= 109,002 (kV) 6.Tính cho nhánh NĐ_6 : P6 ' RND + Q6 ' X ND = 3,618(kV) U TGND U = UA6= UTGNĐ - U6 = 111,912 (kV) U b = Pb Rb + Qb X b = 2,385 (kV) U A6 UB6= UA6-Ub6= 109,527 (kV) 7.Tính cho nhánh HT_7 : U = P7 ' RHT + Q7 ' X HT = 2,502(kV) U TGHT UA7= UTGHT - U7 =112,997 (Kv) U b = Pb Rb + Qb X b = 6,809 (kV) U A7 UB7= UA7- Ub7= 106,187 (kV) 8.Tính cho nhánh HT_8 : Trờng đhbk hà nội 59 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp U = thiêt kế mạng lới điên khu vực P8 ' RHT + Q8 ' X HT = 4,677(kV) U TGHT UA8= UTGHT - U8 =110,823 (kV) Pb8 Rb8 + Qb8 X b8 = 4,386(kV) U A8 U b8 = UB8= UA8 - Ub8= 106,436 (kV) IiI.CHế Độ SAU Sự Cố Trớc tiên ta cần tính toán giá trị điện áp đờng dây liên lạc nhà máy nhiệt điện hệ thống với điện áp góp nhà máy UTGHT = 121 (kV) 1.Tính cho nhánh NĐ_5_HT : U HT = P'HT RHT + Q 'HT X HT = 6,660(kV) U A5 UA5= UTGHT - U HT = 114,343 (kV) Pb Rb + Qb X b = 3,504 (kV) U A5 U b = UB5 = UA5 - Ub5 = 110,836 (kV) U ND = P' ND RND + Q ' ND X ND = 4,097 (kV) U TGND UTGHT = UA5 + U HT = 118,44 (kV) 2.Tính cho nhánh NĐ_1 : U = P1 ' RND + Q1 ' X ND = 7,322(kV) U TGND UA1= UTGNĐ - U1 = 113,677 (kV) U b1 = Pb1 Rb1 + Qb1 X b1 = 3,580 (kV) U A1 UB1= UA1-Ub1= 110,097 (kV) 3.Tính cho nhánh NĐ_2 : U = P2 ' RND + Q2 ' X ND = 7,332(kV) U TGND UA2= UTGNĐ - U2 = 113,667 (kV) U b = Pb Rb + Qb X b =2,870 (kV) U A2 UB2 = UA2- Ub2= 110,797 (kV) 4.Tính cho nhánh NĐ_3 : Trờng đhbk hà nội 60 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp U = thiêt kế mạng lới điên khu vực P3 ' RND + Q3 ' X ND = 11,475 (kV) U TGND UA3 = UTGNĐ - U3 = 109,524 (kV) U b = Pb Rb + Qb X b = 2,604 (kV) U A3 UB3 = UA3- Ub3= 106,920 (kV) 5.Tính cho nhánh NĐ_4 : U = P4 ' RND + Q4 ' X ND = 8,723 (kV) U TGND UA4 = UTGNĐ - U4 = 112,276 (kV) U b = Pb Rb + Qb X b = 2,923 (kV) U A4 UB4 = UA4- Ub4= 109,353 (kV) 6.Tính cho nhánh NĐ_7 : U = P7 ' RHT + Q7 ' X HT = 7,832(kV) U TGHT UA7= UTGHT - U7 = 112,731 (kV) U b = Pb Rb + Qb X b = 4,663 (kV) U A7 UB7 = UA7 - Ub7 = 108,067 (kV) B.LựA CHọN PHƯƠNG THứC ĐIềU CHỉNH ĐIệN áP Điện áp tiêu quan trọng chất lợng điện năng, ảnh hởng tới tuổi thọ thiết bị điện suất máy móc động điện Trong trình vận hành mạng điện, phụ tải thờng xuyên thay đổi nên tổn thất điện áp mạng thờng xuyên thay đổi làm cho điện áp lệch khỏi giới hạn điện áp cho phép Trong trờng hợp ta phải điều chỉnh điện áp để đảm bảo yêu cầu chất lợng điện áp Theo nhiệm vụ đề tài lới thiết kế có hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thờng (phụ tải ,2 , , ) hộ yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng (phụ tải , , , 8) Đối với hộ yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thờng điện áp góp hạ áp trạm không đợc vợt giới hạn cho phép: UMax% = 5% * Chế độ phụ tải cực đại * Chế độ phụ tải cực tiểu Umin% = 0% Usc% = 0% ữ 5% * Chế độ sau cố Trờng đhbk hà nội 61 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Đối với hộ yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng điện áp góp hạ áp trạm không đợc vợt giới hạn cho phép: UMax% + 2,5% * Chế độ phụ tải cực đại * Chế độ phụ tải cực tiểu UMax% + 7,5% UMax% - 2,5% * Chế độ sau cố Đối với MBA chọn ta có Ucđm =115 (kV); Uhđm = 11 (kV); phạm vi điều chỉnh điện áp 115 9.1,78%Ucđm (đối với MBA có điều áp dới tải), 115 7.1,78%Ucđm (đối với MBA điều áp dới tải ) Các MBA có UN% = 10,5 nên UKT = 1,1.Uđm= 11 (kV) Từ kết tính toán thông số chế độ mạng ta có điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp trạm nh sau: Trạm thứ i Yêu cầu điều chỉnh điện áp Trạm Trạm Trạm Trạm Trạm Trạm Trạm Trạm Khác thờng Khác thờng Khác thờng Khác thờng Thờng Thờng Thờng Thờng Điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm chế độ cực đại chế độ cực tiểu chế độ sau cố Usc (kV) UMax (kV) Umin (kV) 113,958 112,522 110,907 114,937 113,503 110,797 113,148 112,332 106,920 113,950 113,001 109,353 116,305 109,165 115,168 110,486 113,525 112,797 106,187 108.067 106,801 106,436 I chọn đầu phân áp cho trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thờng Đối với hộ có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thờng, ta phải tìm đầu phân áp cho chế độ khác kiểm tra độ lệch điện áp cho phép chế độ Nếu chọn đợc đầu phân áp cố định thoả mãn ba chế độ ta chọn MBA trạm loại MBA điều áp dới tải, ngợc lại ta chọn MBA trạm loại có điều áp dới tải Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm: Chế độ cực đại : UycMax = 10,5 (kV) Chế độ cực tiểu : Uycmin = 10 (kV) Chế độ sau cố: Uycsc = 10,5 (kV) Chọn đầu phân áp cho trạm a Trờng đhbk hà nội Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ cực đại 62 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Điện áp đầu điều chỉnh: U dc max = U '1 max U KT 113,958.11 = = 119,384 ( kV) U yc max 10,5 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: n.E0 U cdm 2.1,78.115 = 115 + = 119,094 (kV) 100 100 U patc = U cdm + Kiểm tra lại : U '1max U 1max = U KT U hdm U patc U hdm 100% = 113,958 11 10 = 5,25% 5% 119,094 100% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp b Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ cực tiểu Điện áp đầu điều chỉnh: U dc = U '1 U KT 112,522.11 = = 123,774 ( kV) U yc 10 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 4.1,78.115 = 115 + = 123,188 ( kV) 100 100 Kiểm tra lại : 112,522 U 1max = 11 10 123,188 100% = 0,47% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp c Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ sau cố Điện áp đầu điều chỉnh: U d csc = U 'sc U KT 110,097.11 = = 115,339 ( kV) U yc sc 10,5 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm = 115 ( kV) 100 Kiểm tra lại : U 1SC = 11 10 115 100% = 5,31% 10 110,097 Trờng đhbk hà nội 63 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp Từ kết tính toán ta thấy chế độ vận hành khác phải đặt đầu phân áp khác ta phải chọn MBA trạm loại có điều áp dới tải a Chọn đầu phân áp cho trạm Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ cực đại Điện áp đầu điều chỉnh: U dc max = U 'max U KT 114,937.11 = = 120,410 ( kV) U yc max 10,5 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 3.1,78.115 = 115 + = 121,141 ( kV) 100 100 Kiểm tra lại : 115,523 U max = 11 10 121,141 100% = 4,37% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp b Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ cực tiểu Điện áp đầu điều chỉnh: U dc = U 'min U KT 113,503.11 = = 124,85 ( kV) U yc 10 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 4.1,78.115 = 115 + = 123,118 ( kV) 100 100 Kiểm tra lại : 113,503 U = 11 10 123,118 100% = 1,4% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp c Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ sau cố Điện áp đầu điều chỉnh: U d csc = U 'sc U KT 110,797.11 = = 116,07 ( kV) U yc sc 10,5 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Trờng đhbk hà nội 64 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 1.1,78.115 = 115 + = 117,047 ( kV) 100 100 Kiểm tra lại : 110,797 U sc = 11 10 117,047 100% = 4,5% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp Từ kết tính toán ta thấy chế độ vận hành khác phải đặt đầu phân áp khác ta phải chọn MBA trạm loại có điều áp dới tải a Chọn đầu phân áp cho trạm Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ cực đại Điện áp đầu điều chỉnh: U dc max = U 'max U KT 113,148.11 = = 119,28 ( kV) U yc max 10,5 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 2.1,78.115 = 115 + = 119,094 ( kV) 100 100 Kiểm tra lại : 113,148 U max = 11 10 119,094 100 = 5,1% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp b Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ cực tiểu Điện áp đầu điều chỉnh: U dc = U 'min U KT 112,322.11 = = 123,56 ( kV) U yc 10 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 4.1,78.115 = 115 + = 123,188 ( kV) 100 100 Kiểm tra lại : Trờng đhbk hà nội 65 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực 112,332 U = 11 10 123,188 100 = 0,62% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp c Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ sau cố Điện áp đầu điều chỉnh: U d csc = U 'sc U KT 107,903.11 = = 113,04 ( kV) U yc sc 10,5 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = -1 Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 1.1,78.115 = 115 + = 112,953 (kV) 100 100 Kiểm tra lại : 106,920 U 3sc = 11 10 112,953 100 = 5,09% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp Từ kết tính toán ta thấy chế độ vận hành khác phải đặt đầu phân áp khác ta phải chọn MBA trạm loại có điều áp dới tải a Chọn đầu phân áp cho trạm Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ cực đại Điện áp đầu điều chỉnh: U ' U 113,950.11 U dc max = max KT = = 120,389 ( kV) U yc max 10,5 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 3.1,78.115 = 115 + = 121,141 ( kV) 100 100 Kiểm tra lại : 113,950 U max = 11 10 121,141 100 = 4,4% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp b Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ cực tiểu Điện áp đầu điều chỉnh: Trờng đhbk hà nội 66 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp U dc = thiêt kế mạng lới điên khu vực U 'min U KT 113,001.11 = = 121,425 ( kV) U yc 10 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + n.E0 U cdm 3.1,78.115 = 115 + = 121,141 ( kV) 100 100 Kiểm tra lại : 113,001 U = 11 10 121,141 100 = 0,23% 10 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp c Chọn đầu phân áp MBA làm việc chế độ sau cố Điện áp đầu điều chỉnh: U d csc = U 'sc U KT 109,353.11 = = 115,82 ( kV) U yc sc 10,5 Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 ( kV Kiểm tra lại : U sc = 11 10 115 100 = 5,15% 10 109,353 Vậy đầu phân áp chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp Từ kết tính toán ta thấy chế độ vận hành khác phải đặt đầu phân áp khác ta phải chọn MBA trạm loại có điều áp dới tải II chọn đầu phân áp cho trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng Đối với hộ có yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng ta chon đầu phân áp trung bình kiểm tra chế độ đầu phân áp trung bình thoả mãn yêu cầu điều chỉnh ta chọn MBA không điều áp dới tải Nếu đầu phân áp trung bình không thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp ta phải chọn lại đầu phân áp riêng cho chế độ phải chọn MBA trạm loại MBA có điều áp dới tải Chọn đầu phân áp cho trạm Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chế độ cực đại: Trờng đhbk hà nội 67 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực 116,305.11 = 124,815 (kV) 10,25 Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chế độ cực tiểu: 109,165.11 U dc = = 111,703 (kV) 10,75 Điện áp đầu điều chỉnh trung bình: 124,815 + 111,703 U dctb = = 118,259 ( kV) Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U dc max = U patc = 115 + 2.1,78.115 = 119,094 ( kV) 100 Điện áp thực góp hạ áp trạm 116,305.11 = 10,742 (kV) 119,094 109,165.11 U H = = 10,083 (kV) 119,094 115,168.11 U Hsc = = 10,637 (kV) 119,094 U HMax = Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm : 10,742 10 U Max % = 100% = 7,42% >2,5% 10 10,083 10 U % = 100% = 0,83% -2,5% 10 Ta thấy đầu phân áp trung bình chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng ta chọn MBA trạm loại điều áp dới tải Chọn đầu phân áp cho trạm Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chế độ cực đại: 110,486.11 U dc max = = 118,755 (kV) 10,25 Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chế độ cực tiểu: 113,525.11 U dc = = 116,165 (kV) 10,75 Điện áp đầu điều chỉnh trung bình: U dctb = 118,755 + 116,165 = 117,460 ( kV) Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Trờng đhbk hà nội 68 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 + 1.1,78.115 = 117,047 ( kV) 100 Điện áp thực góp hạ áp trạm 110,486.11 = 10,399 (kV) 117,047 113,525.11 = = 10,669 (kV) 117,047 U HMax = U H Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm : 10,399 10 U Max % = 100% = 3,99% > 2,5% 10 10,669 10 U % = 100% = 6,69% < 7,5% 10 Ta thấy đầu phân áp trung bình chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng ta chọn MBA trạm loại điều áp dới tải Chọn đầu phân áp cho trạm Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chế độ cực đại: 112,797.11 U dc max = = 121,050 (kV) 10,25 Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chế độ cực tiểu: 106,187.11 U dc = = 108,656 (kV) 10,75 Điện áp đầu điều chỉnh trung bình: U dctb = 121,050 + 108,656 = 114,853 ( kV) Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U patc = 115 (kV) Điện áp thực góp hạ áp trạm 112,797.11 = 10,789 (kV) 115 106,187.11 U H = = 10,157 (kV) 115 108,067.11 U Hsc = = 10,336 (kV) 115 U HMax = Trờng đhbk hà nội 69 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm : 10,789 10 100% = 7,89% > 2,5% 10 10,157 10 U % = 100% = 1,57% < 7,5% 10 10,336 10 U sc % = 100% = 3,36% > -2,5% 10 U Max % = Ta thấy đầu phân áp trung bình chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng ba chế độ ta chọn MBA trạm loại điều áp dới tải Chọn đầu phân áp cho trạm Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chế độ cực đại: 106,801.11 U dc max = = 114,615 (kV) 10,25 Điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chế độ cực tiểu: 106,436.11 U dc max = = 114,224 (kV) 10,75 Điện áp đầu điều chỉnh trung bình: U dctb = 120,860 + 110,145 = 114,419 ( kV) Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn n = Điện áp đầu phân áp tiêu chuẩn: U dctc = 115 ( kV Điện áp thực góp hạ áp trạm 106,801.11 = 10,315 (kV) 115 106.436.11 = = 10,290 (kV) 115 U HMax = U H Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm : 10,315 10 U Max % = 100% = 3,15% > 2,5% 10 10,290 10 U % = 100% = 2,90% < 7,5% 10 Ta thấy đầu phân áp trung bình chọn thoả mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp thờng ta chọn MBA trạm loại điều áp dới tải Trờng đhbk hà nội 70 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Chơng VIII tính giá thành tải điện Vốn đầu t xây dựng mạng điện: Tổng vốn đầu t xây dựng đờng dây: Theo kết tính toán phần so sánh tiêu kinh tế kĩ thuật mạng ta có: Kd =207,26.109(đ) Tổng vốn đầu t xây dựng trạm biến áp: Kb = ki 0b Trong ki 0b vốn đầu t xây dựng trạm biến áp có công suất Si bao gồm tiền chuyên trở lắp đặt MBA giải phóng mặt trạm Việt Nam tính gần giá thành xây dựng trạm biến áp nh sau: công suất trạm 1MBA(MVA) 1x25 1x32 1x40 1x63 1x80 (MVA) (MVA) (MVA) (MVA) (MVA) giá thành trạm kiob.106 (đ) 14000 18000 20000 23000 28000 Đối với trạm có 2(MBA) giá thành trạm tăng 1,8 lần so với giá thành trạm 1MBA có công suất MBA tơng ứng Trạm 4MBA giá thành trạm tăng 3,4 lần Vậy tổng vốn đầu t xây dựng tramj biến áp là: Kb = (1,8.14 + 1,8.14 + 1,8.20 + 1,8.23 + 1,8.23 + 20 + 1,8.20 + 18 + 3,4.23.109 Kb = 321,40.109 (đ) Tổng vốn đầu t xây dựng mạng điện: K = Kd + Kb = 207,26.109 + 321,40.109 K = 528,66.109 (đ) Tính chi phí vận hành hàng năm Chi phí vận hành hàng năm đợc xác định theo công thức: Y = avhd.Kd + avht.Kb + A.C Trờng đhbk hà nội 71 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Trong đó: avhd phí tổn vận hành đờng dây avhd = 0,04 avht phí tổn vận hành trạm biến áp avht = 0,1 A tổn thất điện toàn mạng A = Ai = 32139,130 (MWh) C giá điện tổn thất C =500(đ/KWh) = 0,5.106(đ/MWh) Do đó: Y = 0,04 207,26.109 + 0,1 321,40.109 + 32139,130.0,5.106 Y = 56,50.109 (đ) Tính chi phí tính toán quy đổi hàng năm Hàm chi phí tính toán: Z = atcK + Y Với atc hệ số hiệu chỉnh vốn đầu t (hệ số thu hồi vốn đầu t) atc = Đối với nớc ta Ttc nhà nớc quy định thời gian thu hồi vốn đầu t năm atc =0,125 Vậy Z = 0,125 528,66.109 + 56,50.109 = 122,58.109 (đ) Điện hộ tiêu thụ nhận đợc: A = Pi.TiMax = P.TMax = 240.4400 = 1056000 (MWh) Tổn thất điện hàng năm: A = 32139,130 (MWh) A% = 3,20% Giá thành tải điện: Y (d ) 56,50.109 = = = 53,503 (đ/kWh) A (kWh) 1056000.103 Giá thành xây dựng mạng điện tính cho 1kW công suất phụ tải cực đại: K 528,66.109 K0 = = PMax ( kW ) 240.103 K0 = 2,20.106 (đ) Trờng đhbk hà nội 72 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực bảng tổng hợp tiêu KINH Tế ,Kỹ THUậT mạng stt đơn vị đo Km giá trị 835,11 MVA 240 Điện phụ tải nhận đợc A MVA 109 đ 109 đ 109 đ 109 đ 109 đ MWh 836 207,26 321,40 528,66 56,50 122,58 1056000 10 Tổn thất công suất tác dụng P MVA 10,426 11 Tổn thất công suất tác dụng P % 4,34 12 Tổn thất điện mạng A MWh 35062,197 13 Tổn thất điện mạng A Tổn thất điện áp bình thờng Ubt Max Tổn thất điện áp cố Uôsc Max % 3,32 % % đ/kWh 6,13 10,46 53,503 106 đ 2,20 14 15 16 17 tiêu mạng Tổng chiều dài đờng dâyli Tổng công suất cực đại PMax Tổng dung lợng trạm biến áp Tổng vốn đầu t xây dựng đờng dây Kd Tổng vốn đầu t xây dựng tram biến áp Kb Tổng vốn đầu t xây dựng mạng điện K Chi phí vận hành hàng năm Y Chi phí tính toán Z Giá thành truyền tải điện Giá thành xây dựng mạng tính cho 1kW công suất phụ tải cực đại Trờng đhbk hà nội 73 sv: đinh ngọc sơn [...]... thì ta chọn điện áp danh định của mạng là 110 kV Để đơn giản ta có thể tính điện áp định mức cho một phơng án còn các phơng án khác lấy kết quả của phơng án này 2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn Vì mạng điện thiết kế là mạng điện khu vực có công suất truyền tải lớn, điện áp cao, đờng dây dài do đó vốn đầu t và phí tổn vận hành lớn cho nên để đạt đợc hiệu quả kinh tế cao thì ta chọn tiết diện dây dẫn theo điều... điện áp định mức của mạng điện Công việc xác định điện áp định mức của mạng rất quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp tới tính kinh tế kĩ thuật của mạng điện Ta có thể xác định điện áp định mức của mạng theo công thức kinh nghiệm sau: Ui = li + 16 Pi (kV) Trong đó: Ui là điện áp định mức hợp lý của đoạn đờng dây thứ i Pi là công suất tác dụng cần tải trên đoạn đờng dây thứ i li là chiều dài đoạn đờng dây. .. thất vầng quang, đối với mạng điện 110kv thì dây dẫn trên không Bảng thông số đờng dây loại AC phải có tiết diện tối thiểu là F =70mm 2 Vì vậy từ bảng kết quả vừa lập ta có thể chọn đợc dây dẫn cho các đoạn đờng dây của phơng án 2 với các thông số nh trong bảng sau: Trờng đhbk hà nội 34 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Đoạn đờng dây Fitiêu chuẩn (mm2) Li (Km) Ro (/ Km)... UHT-5% UHT-7% UHT-8% Tổn thất điện áp bình thờng là: UmaxBT=6,13% thoả mã điều kiện tổn thất điện áp cho phép thoả mãn điều kiện tổ thất điện áp bình thờng *Tổn thất điện áp khi sự cố Khi sự cố đứt một mạch trong lộ kép thì tổn thất tăng gấp đôi Suy ra UscNĐ-3% = 2.UNĐ-3 =10,46% Do đó thất điện áp sự cố là: Trờng đhbk hà nội 32 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực UscMax%... Từ bảng trên ta thấy với các dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép 2 Phơng án 2 Trờng đhbk hà nội 33 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực P6 P4 13MW P7 HT 32MW NĐ P5 P3 P1 P8 Lựa chọn điện áp danh định cho mạng điện Uđm = 110 KV a Lựa chọn tiết diện dây dẫn Tính tơng tự phơng án 1 ta có bảng kết quả sau: đoạn đờng dây Pi (MW) cos 'i Qi (MVAr)... tải trên đoạn đờng dây thứ i Ii = Si n 3.U dm Si là dòng công suất tải trên đoạn đờng dây thứ i Si = 2 2 2 Pi + (Qi QBi ) 2 = Pi + Q'i = Pi ( MVA) cos 'i 3 Tính tổn thất điện áp Tổn thất điện áp lúc bình thờng và khi sự cố của mạng là tổn thất điện áp lớn nhất từ nguồn tới phụ tải khi phụ tải cực đại bình thờng và phụ tải cực đại sự cố Nó đợc xác định theo công thức: U% = P.R + Q.X 100 Udm 2 U... phép lúc bình thờng *Tổn thất điện áp khi sự cố Usc NĐ-1-2= 2.4,50 + 1,73 = 10,73% Usc NĐ-3= 9,3% Vậy tổn thất điện áp khi sự cố là: U scMax= 10,73% thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép khi sự cố c Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Tơng tự phơng án 1 ta có: Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của đờng dây: ICP (A) ISC (A) đoạn đờng dây Loại dây Nđ_1 Trờng đhbk hà nội 380 Ac_120... mạng lới điên khu vực UscMax% = 10,46% Thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phépkhi sự cố c Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Sự cố nguy hiểm nhất khi đứt một mạch trong lộ kép khi đó dòng sự cố tăng gấp đôi do đó ta có bảng kết quả: Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của đờng dây: ICP (A) đoạn đờng dây Loại dây ISC (A) Nđ_1 Nđ_2 Nđ_3 Nđ_4 Ac_70 Ac_70 Ac_95 Ac_120 265 265 330 380... kinh tế của dây dẫn: = 93,30 = 1,1 2 84,80(mm ) Chọn dây dẫn 2AC - 95 FHT-5 Đoạn HT_7 (lộ kép): Dòng công suất chạy trong nhánh HT_7: = SHT-7 35 = 43,75 0,8 (MW) Trờng đhbk hà nội 30 sv: đinh ngọc sơn đồ án tốt nghiệp thiêt kế mạng lới điên khu vực Dòng điện chạy trong nhánh HT_7: 43,75 = 0,11481(KA) =114,81 (A) IHT-7 = 2 3.110 Tiết diện kinh tế của dây dẫn: = 114,81 = 1,1 2 104,37(mm ) Chọn dây dẫn... 132,54 84,80 104,37 112,27 Theo điều kiện về tổn thất vầng quang, đối với mạng điện 110kv thì dây dẫn trên không loại AC phải có tiết diện tối thiểu là F =70mm2 Vì vậy từ bảng kết quả vừa lập ta có thể chọn đợc dây dẫn cho các đoạn đờng dây của phơng án1 với các thông số nh trong bảng sau: Ro Xo Bo.10-6 Đoạn đờng dây Fitiêu chuẩn Li (mm2) (Km) NĐ_1 2AC_70 50,99 0,46 11,73 0,442 11,27 2,58 263,11 NĐ_2 2AC_70