Thiết kế môn học lưới điện 2

Đồ án môn học lưới điện 111Equation Chapter Section TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN Họ tên sinh viên:NGUYỄN ĐỨC DŨNG Lớp:Đ3-H2 1.Sơ đồ mặt vị trí nguồn điện phụ tải 2.Nguồn:Công suất vô lớn 3.Phụ tải: Phụ tải I II III IV V VI Pmax;MW 30 45 30 35 25 40 Pmin;MW 70% Cos φ 0,85 Loại hộ 1 2 Giá 1kWh tổn thất điện năng: 700 đ/kWh Giá 1kVAR thiết bị bù: 150.000 đ/ kVAR.Hệ số đồng thời m = 1; Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000 giờ, Jkt =1,1A/Điện áp nguồn phụ tải cực tiểu UA = 1,05Uđm, phụ tải cực đại UA = 1,1Uđm, cố nặng nề UA = 1,1Uđm Giáo viên hướng dẫn:PGS.TS PHẠM VĂN HÒA NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại nay,nền kinh tế đất nước phát triển với tốc độ tăng trưởng cao theo hướng công nghiệp hóa,hiện đại hóa hòa nhập với giới.Khắp đất nước,các khu công nghiệp,khu nghỉ dưỡng mọc lên với tốc độ chóng mặt.Bên cạnh đó,đời sống người dân ngày cao hơn.Tất điều làm cho lượng điện tiêu thụ ngày lớn nhiệm vụ cung cấp đủ điện phục vụ cho phát triển đất nước ngày trở nên nặng nề Trên thực tế,việc xây dựng nhà máy phát điện tiêu tốn nhiều công sức,tiền thời gian.Do vậy,việc làm trước mắt lâu dài nghành điện phải tiết kiệm điện.Nhất truyền tải phân phối điện phải cho hiệu hợp lý Đồ án trình bày việc thiết kế lưới điện cung cho vùng dân cư gồm chương: Chương 1:Tính toán cân công suất,xây dựng phương án Chương 2:Tính toán kinh tế kĩ thuật,chọn phương án tối ưu Chương 3:Chọn máy biến áp sơ đồ nối điện Chương 4:Tính toán chế độ xác lập lưới điện Chương 5:Tính toán lựa chọn đầu phân áp Chương 6:Tính toán tiêu kinh tế kĩ thuật NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT,XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN I.Phân tích nguồn phụ tải Việc định sơ đồ nối dây mạng điện phương thúc vận hành nhà máy điện hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí tính chất nguồn cung cấp điện,Nguồn cung cấp điện cho hộ phụ tải nguồn có công suất vô lớn,hệ số công suất nguồn cosφ=0,85 Tổng công suất hộ tiêu thụ chế độ phụ tải cực đại 205MW.Phụ tải cực tiểu 70% phụ tải cực đại Trong số hộ phụ tải có hộ phụ tải yêu cầu có mức đảm bảo cấp điện mức cao nhất(1,2,3,5) tức điện gây hậu nghiêm trọng,còn lại hộ phụ tải yêu cầu mức đảm bảo cấp điện thấp hơn(4,6),tức điện không gây hậu nghiêm trọng Thời gian sử dụng công suất cực đại hộ phụ tải =5000h Ta có bảng số liệu tổng hợp phụ tải sau: Phụ tải Thuộc loại hộ I I I II I II Pmax ( MW) 30 45 30 35 25 40 Pmin ( MW) 21 31,5 21 24,5 17,5 28 P cosφ 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 tgφ 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 Qmax ( MVAR) 18,6 27,9 18,6 21,7 15,5 24,8 S Q Q φ II Tính toán cân công suất Khi thiết kế mạng điện vấn đề cần phải quan tâm tới đàu tiên kà điều kiện cân công suất tiêu thụ công suất phát nguồn NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Qmin ( MVAR) 13,02 19,53 13,02 15,2 10,85 17,36 Đồ án môn học lưới điện Trong đồ án thiết kế môn học lưới điện,việc cân công suất thực khu vực cụ thể,trong khu vực có nguồn điện công suất vô lớn.Trong hệ thống điện,chế độ vận hành tồn có cân công suất tác dụng công suất phản kháng.Cân công suất tác dụng cần thiết giữ ổn định tần số,còn để giữ điện áp ổn định phải cân công suất phản kháng hệ thống điện nói chung khu vực nói riêng 1.Cân công suất tác dụng: P +P ∑ P =m∑ P +ΔP+ ∑ ∑ F pt td dp Trong đó: ∑ PF :Tổng công suất tác dụng phát từ nguồn ∑Pt :Tổng công suất tác dụng phụ tải chế độ cực đại =Ppt1 +Ppt2 +Ppt3 +Ppt4 +Ppt5 +Ppt6 = 205MW m :hệ số đòng thời xuất phụ tải cực đại.Thường lấy =1 ∑∆P :Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp Tính gần =5%m∑P p t =10,25MW ∑P t d :Tổng công suất tác dụng tự dùng nguồn phát điện Tính gần 10%∑P F P d p :Tổng công suất tác dụng dự phòng cho toàn hệ thống Tính gần đúng=10%m∑P p t =20,5MW ∑P F =205+10,25+0,1∑P F +20,5 ∑P F =261,944MW 2.Cân công suất phản kháng å QF +QbΣ =må Qpt +ΔQ å + B ΔQ å - L ΔQ å + C Qå +Qtd dp Trong đó: ∑Q F :tổng công suất phản kháng nguồn = ∑tgφ.P F =162,405MVAR ∑Q p t :tổng công suất phản kháng phụ tải =∑tgφ.P p t =127,1 MVAR NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện Σ∆Q B : tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp, có giá trị khoảng 15% mΣQ pt =0,15.127,1=19,065 MVAr Σ∆Q L , Σ∆Q C :tổng tổn thất công suất phản khảng đường dây tổng công suất phản kháng đường dây sinh Hai đại lượng có giá trị tương đương nhau, tính gần tính toán cân công suất Σ∆ Q L − Σ∆ Q C = 0; ΣQ td :tổng công suất phản kháng tự dùng nguồn phát điện S Q =S tgf P = 0.62.P 0.1 = 16,24( MVAr ) td td td F = Qdp : tổng công suất phản kháng dự phòng cho toàn hệ thống; Qdp = tgf HT Pdp = 0,62.20,5 =12,71( MVAr ) Q Σb :tổng công suất bù sơ Đây lượng công suất bù bắt buộc, gọi bù cưỡng để đảm bảo cân công suất phản kháng theo phương trình cân công suất Từ tính toán trên,ta có: 162, 405 + QbS = 127,1 +19,065 +16, 24 +12,71 S Q b  =12,71 MVAr Vậy công suất phản kháng cần bù 12,71 MVAr.Với nguyên tắc là:hộ phụ tải có cosφ thấp xa phân chia bù công suất phản kháng nhiều hệ số cosφ không 0,95(Không bù cao ảnh hưởng đến tính ổn định hệ thống điện không kinh tế) Công suất bù cho hộ tiêu thụ thứ i tính sau : Qbù = Qi – Pi.tgφmới Trong : Pi, Qi : Là công suất hộ tiêu thụ trước bù Tgφmới : Được tính theo Cosφmới (hệ số công suất hộ thứ i sau bù) Ta chon vị trí bù Bù 6,71 MVAr phụ tải 2: Spt2 = 45+ j( 27,9 – 6,71) = 45 + j 27,7 Cosφmới = 0,905 Bù MVAr phụ tải : NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện Spt6 = 40 + j( 24,8 – 6) = ( 40 + j18,8) MVA Cosφmới = 0,905(MVAr) Kết bù sơ sau : Phụ tải số liệu Pmax (MW) 30 45 30 35 25 40 Qmax ( MVAr) 18,6 27,9 18,6 21,7 15,5 24,8 Cosφ 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 Q’max 18,6 27,7 18,6 21,7 15,5 24,435 Cosφ’ 0,85 0,905 0,85 0,85 0,85 0,905 III.Xây dựng phương án nói dây 1.Dự kiến phương án nối dây Thực tế phương án nối dây định để lựa chọn sơ đồ nối dây cho mạng điện.Một sơ đồ nối dây thích hợp hay không nhiều yếu tố định như:Phụ tải lớn hay nhỏ,số lượng phụ tải nhiều hay ít,vị trí phân bố phụ tải,mức độ yêu cầu đảm bảo liên tục cung cấp điện,đặc điểm khả cung cấp nguồn điện,vị trí phân bố nguồn điện….Hộ loại cung cấp điện đường dây kép có nguồn cấp.Hộ loại cần cung cấp điện sử dụng mạch đơn.Nếu nối dây liên thông phải đảm bảo: +không cho công suất lớn liên thông +Cấp cho loại trước,loại sau Sau tiến hành phân tích sơ xong ta chọn phương án để tiến hành tính toán cụ thể so sánh mặt kĩ thuật Ta đưa pa nối dây để phân tích sơ Các pa nối dây hình vẽ đây: * Phương án : NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện P hương án : Phư NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện ơng án * Phương án : NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện * Phương án : 2.Phân tích giữ lại số phương án để tính tiếp Ta có: +Sơ đồ hình tia có ưu điểm đơn giản sơ đồ nối dây,bố trí thiết bi đơn giản;Các phụ tải liên quan đến nhau,khi cố đường dây không ảnh hưởng đến đường dây khác tổn thất nhỏ sơ đồ liên thông Tuy sơ đồ hình tia có nhược điểm:khảo sát thiết kế,thi công nhiều thời gian tốn nhiều chi phí +Sơ đồ liên thông có ưu điểm thiết kế khảo sát giảm nhiều so với sơ đồ hình tia,thiết bị dây dẫn có giảm chi phí Mạng kín có ưu điểm độ tin cậy cung cấp điện cao,khả vận hành linh hoạt,tổn thất chế độ bình thường thấp Nhược điểm:Bố trí bảo vệ rơle tự động hóa phức tạp,khi xảy cố tổn thất lưới cao,nhất nguồn có chiều dài dây cấp điện lớn Dựa vào ưu nhược điểm phương án trên, kết hợp với phương án xây dựng ta chọn phương án phương án CÁC ĐỊNH HƯỚNG KĨ THUẬT CƠ BẢN Do khoảng cách nguồn hộ phụ tải,hoặc hộ phụ tải với tương đối xa nên ta dùng đường dây không để cung cấp điện cho phụ tải.Và để đảm bảo độ bền NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện khả dẫn điện,ta sử dụng loại dây AC để truyền tải,còn cột sử dụng côt thép Đối với hộ loại I có mức yêu cầu đảm bảo cung cấp điện mức cao phải cung cấp điện từ mạch vòng kín đường dây có lộ kép song song Còn hộ phụ tải loại II cần sử dụng dây đơn để cung cấp tránh gây lãng phí Khi chọn máy biến áp cho trạm hạ áp hộ phụ tải hộ phụ tải loại I ta sử dụng hai máy biến áp vận hành song song, với hộ phụ tải loại II cần chọn máy biến áp CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN KINH TẾ KĨ -THUẬT,CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT Đối với phương án giữ lại để so sánh mặt kĩ thuật ta cần phải tính toán nội dung sau: • Lựa chọn điện áp tải điện Ta sử dụng công thức sau để xác định điện áp mức đường dây: U = 4,34 L + 16 P n (kV) Trong đó: P:công suất chuyên chở đường dây L:khoảng cách truyền tải n:số lộ đường dây song song • Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện (J k t ) I F = lv kt J kt Trong đó: Ilv : Dòng điện làm việc chạy đường dây ( A ) I lv = P2 + Q2 ijmax ijmax n 3.U 103 dm Pijmax, Qijmax : Dòng công suất tác dụng phản kháng lớn chạy đường dây ij NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện = (75.0,16 + 39, 79.0, 409).28,5 (45.0,12 + 21,19.0, 401)40 + = 5, 62 2.1102 2.1102 (kV) Khi xảy cố: Đứt dây đoạn 0-1 : ∆U sc1 = 2.∆U 0−1 + ∆U12 = 8,95( KV ) Đứt dây đoạn 1-2: ∆U sc = ∆U −1 + 2∆U12 = 7,91( KV ) ∆U s c =max{∆Usc1,∆Ucs2}=8,95(kV) 0–3–4: (65.0,16 + 40,3.0,409).37 (35.0,16 + 21,7.0,409).45 ∆U % = ∆U + ∆U = + = 10,39( KV ) i −1 1− 110 110 ∆U sc = 2.∆U 0−3 + ∆U 3− = 14, 73( KV ) 0–5–6: ∆U % = ∆U + ∆U = i −1 1− (65.0,16 + 34,3.0, 409).51 (40.0,12 + 18,8.0, 401).41 + = 10,3 110 110 (k V) ∆U sc = 2.∆U 0−5 + ∆U 5−6 = 16( KV ) ∆U Từ kết tính toán ta có : = ∆U = 10,39( KV ) max bt − − 4bt ∆U max bt % < (10,39 /110).100 = 9.45% < 10% - Khi cố trường hợp cố nặng nề đứt dây lộ – Khi ta có : ∆U scmax ∆U scmax = ∆U = 16( KV ) − − sc % = (16 / 110).100 = 14,5% < 20%  Kết luận : Phương án thỏa mãn tiêu chuẩn kĩ thuật II.Phương án II.1Tính toán phân bố công suất sơ bộ,chọn cấp điện áp II.1.1Tinhs toán công suất sơ Sơ đồ nối dây phương án : NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện Sự phân bố công suất mạng S ( l12 + l 20 ) + S l 20 ( 30 + j18, ) ( 40 + 60 ) + ( 45 + j 21,19 ) 60 = = = 44,36 + j 24,37( MVA) −1 l12 + l 20 + l 01 40 + 60 + 28,5 S1 − = S − − S pt1 = ( 44,36 + j 24,37 ) − ( 30 + j18, ) = 14,36 + j5, 77( MVA) S0− = S − S1− = ( 45 + j 21,19 ) − ( 14, 36 + j5, 77 ) = 30, 64 + j15, 42( MVA) S S 0−3 =S pt +S pt = ( 35 + j 21, ) + ( 30 + j18, ) = 65 + j 40,3( MVA) S =S = 35 + j 21, 7( MVA) 3−4 pt S =S = 25 + j15,5( MVA) 0−5 pt S =S = 40 + j18,8( MVA) 0−6 pt Ta có bảng số liệu sau: Đường dây Công suất (MVA) NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Chiều dài (km) Đồ án môn học lưới điện 0 0 – – – – – – – 2 44,36 + j24,37 14,36 + j5,77 30,64 + j15,42 65 + j40,3 35 + j21,7 25 + j15,5 40 + j18,8 28,5 40 60 37 45 51 79 II.1.2 Tính điện áp định mức mạng điện Ta tính điện áp tải điện đoạn đường dây phương án sau : U −1 = 4,34 28,5 + 16.44,36 = 117,9( KV ) U = 4,34 40 + 16.14,36 = 71, 28( KV ) 1− U = 4,34 60 + 16.30, 64 = 101,8( KV ) 0−2 65 U = 4,34 37 + 16 = 102, 43( KV ) 0−3 U = 4,34 45 + 16.35 = 106, 75( KV ) 3−4 25 U = 4,34 51 + 16 = 68, 76( KV ) 0−5 U = 4,34 79 + 16.40 = 116, 4( KV ) 0−6 Kết luận : Qua tính toán ta thấy dùng điện áp 110kV để truyền tải hợp lí II.2, Chọn tiết diện dây dẫn ( theo lộ ) II.2.1, Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế, kiểm tra điều kiện phát nóng * Xét mạch vòng – – : + Xét cố đứt dây – ta có công suất nhánh : S − = S1 + S = 75 + j39,79( MVA) S1 − = S = 45 + j 21,19( MVA) + Xét cố đứt dây – ta có dòng công suất nhánh : S − = S + S1 = 75 + j39, 79( MVA) S1 − = S = 30 + j18, 6( MVA) + Xét cố đứt dây – ta có dòng công suất nhánh : NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện S − = S = 45 + j 21,19( MVA) S = S = 30 + j18, 6( MVA) −1 Vậy dòng cố max nhánh : S S S − 1sc − 2sc − 1sc 0–1: = 75 + j39.79( MVA) = 75 + j 39, 79( MVA) = 45 + j 21,19( MVA) I max = 44,362 + 24,37 103 110 = 265, 65( A) 265, 65 ⇒F = = 241, 5( mm2 ) tt 1,1 ⇒ Chọn dây AC – 240 cố I c p = 610 A 752 + 39, 792 103 I = = 445, 62( A) − 1sc 110 + Kiểm tra điều kiện phát nóng tải cưỡng I sc ≤ 0,88I cp ⇒ 445, 62 ≤ 536,8 => thỏa mãn Vậy đoạn – dây AC – 240 : r o = 0,12Ω, x o = 0,401Ω, b o = 2,84 10 - (1/Ω) 1–2: I max = 14,362 + 5, 77 103 110 = 81, 23( A) 81, 23 ⇒F = = 73,8( mm ) tt 1,1 ⇒ Chọn dây AC – 120 cố I c p = 380A 452 + 21,192 103 I = = 261, 06( A) − sc 110 + Kiểm tra điều kiện phát nóng tải cưỡng I sc ≤ 0,88I cp ⇒ 261, 06 ≤ 334, =>thỏa mãn Vậy đoạn – dây AC – 120 : r o = 0,25Ω, x o = 0,423Ω NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện 0–2: I max = 30, 642 + 15, 432 103 110 = 180, 06( A) 180, 06 ⇒F = = 163,69( mm ) tt 1,1 ⇒ Vậy chọn dây AC- 185 có I c p = 515 752 + 39, 792 103 I = = 445, 62( A) − sc 110 + Kiểm tra điều kiện phát nóng tải cưỡng I sc ≤ 0,88 I cp ⇒ 445, 62 ≤ 453, => thỏa mãn Vậy đoạn – dây AC – 185 : r o = 0,16Ω; x o = 0,409Ω; b o = 2,78.10 - (1/Ω) I = – : max 652 + 40,32 103 2.110 = 200, 71( A) 200, 71 ⇒F = = 182, 46( mm ) tt 1,1 ⇒ Vậy chọn dây AC- 185 có I c p = 515A I s c = 2.I m a x =401,42A + Kiểm tra điều kiện phát nóng tải cưỡng I sc ≤ 0,88I cp ⇒ 401, 42 ≤ 453, => thỏa mãn Vậy đoạn –3 dây AC – 185 : r o = 0,16Ω; x o = 0,409Ω; b o = 2,78 10−6 (1/Ω) 3–4: ⇒F = tt I max = 352 + 21, 103 110 = 216,14( A) 216,14 = 196,5( mm ) 1,1 ⇒ Vậy chọn dây AC- 185 có I c p = 515A I s c = I m a x =216,14A + Kiểm tra điều kiện phát nóng tải cưỡng I sc ≤ 0,88I cp ⇒ 216,14 ≤ 453, => thỏa mãn Vậy đoạn –3 dây AC – 185 : r o = 0,16Ω; x o = 0,409Ω; b o = 2,78 10−6 (1/Ω) NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện 0–5: I max = 252 + 15, 52 103 2.110 = 77,19( A) 77,19 ⇒F = = 70, 2( mm ) tt 1,1 ⇒ Chọn dây AC – 70 có I c p = 275A I s c = 2.I m a x =154,38A + Kiểm tra điều kiện phát nóng tải cưỡng I sc ≤ 0,88 I cp ⇒ 154,38 ≤ 242 =>thỏa mãn Vậy đoạn –5 dây AC –70 : r o = 0,42Ω; x o = 0,441Ω; b o = 2,57 10−6 (1/Ω) 0–6: I max = 402 + 18,82 103 110 = 231,9( A) 231.98 ⇒F = = 210,9( mm ) tt 1,1 ⇒ Chọn dây AC – 240 có I c p = 610 A I s c = I m a x =231,9 A + Kiểm tra điều kiện phát nóng tải cưỡng I sc ≤ 0,88I cp ⇒ 231,9 ≤ 536,8 =>thỏa mãn Vậy đoạn – dây AC – 240 : r o = 0,12Ω, x o = 0,401Ω, b o = 2,84.10 - ( 1/Ω) Từ kết việc lựa chọn tiết diện dây dẫn ta lập bảng thông số đường dây phương án sau : Lộ ĐD 0-1 1-2 0-2 0-3 3-4 0-5 0-6 L(km) Ftt Fch ro xo bo Công suất 28,5 40 60 37 45 51 79 241,5 73,8 163,69 142,46 196,5 70,2 210,9 240 120 185 185 185 70 240 0,12 0,25 0,16 0,16 0,16 0,42 0,12 0,401 0,423 0,409 0,409 0,409 0,441 0,401 2,84 2,69 2,87 2,87 2,87 2,57 2,84 44,36 + j24,37 14,36 + j5,77 30,64 + j15,42 65 + j40,3 35 + j21,7 25 + j15,5 40 + j18,8 NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 10−6 Đồ án môn học lưới điện II.2.2, Kiểm tra tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường cố nguy hiểm Ta có công thức tính tổn thất điện áp ΔU% : P R + Q X i i 100 ∆U % = i i U - Lúc làm việc bình thường có cố tính toán ΔU% cho lộ sau 0–1–2: Điểm phân công suất điểm ∆U − − 2bt = ∆U 0−2 = 60(30, 64.0,16 + 15, 42.0, 409) 100 = 5,56 ( kV ) 1102 Xét cố đứt – : ∆U = sc = ∆U − sc + ∆U − 1sc 60 ( 75.0,16 + 39, 79.0, 409 ) 40 ( 45.0, 25 + 21,19.0, 423) + = 21, 404(kV ) 110 110 Xét cố đứt – : ∆U = ∆U + ∆U sc − 1sc − 1sc 28,5 ( 75.0,12 + 39, 79.0, 401) 40 ( 45.0, 25 + 21,19.0, 423) = + = 13,82 ( kV ) 110 110 Xét cố đứt – : ∆U = sc = ∆U − sc 60 ( 75.0,16 + 39, 79, 0, 409 ) = 8, 65 ( kV ) 110 0–3–4: ∆U = ∆U + ∆U 0−3−4 −3 3−4 37 ( 65.0,16 + 40,3.0, 409 ) 45 ( 35.0,16 + 21, 7.0, 409 ) = + = 10,338kV 2.110 110 ∆U = 2.∆U + ∆U = 14, 725kV sc 0−3 3− 0–5: ∆U ∆U 0−5 sc = 51( 25.0, 42 + 15,5.0, 441) = 4, 018 ( kV ) 2.110 = 2.4, 018 = 8, 036 ( kV ) 0–6: 79 ( 40.0,12 + 18,8.0, 401) = 9, 29 ( kV ) 0−6 110 ∆U = 9, 29 ( kV ) sc ∆U = Từ kết tính toán ta có : NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện = ∆U = 10,38 ( kV ) max bt − − 4bt ∆U max bt % < (10,38 /110).100 = 9.44% < 10% ∆U - Khi cố trường hợp cố nặng nề đứt dây lộ 0–1 mạch vòng – – 2.Khi ta có : ∆U scmax ∆U scmax = ∆U = 21, 404( kV ) − − 2sc % = (21, 04 / 110).100 = 19, 46% < 20% =>Kết luận : Phương án thỏa mãn tiêu chuẩn kĩ thuật III.Tính toán tổn thất công suất,tổn thất điện hàm chi phí: Về tiêu kinh tế phương án có vốn đầu tư phí tổn vận hành hàng năm nhỏ phương án có tính kinh tế nhất.Tiêu chuẩn để so sánh phương án mặt kinh tế phí tổn tính toán hàng năm nhỏ Phí tổn tính toán hàng năm phương án tính toán theo biểu thức: Z = atc V + ∆A.c0 Trong đó: a t c : hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn atc = Ttc Với T t c =8 năm=>a t c =1/8=0,125 T t c :là số năm thu hồi vốn tiêu chuẩn V:là số vốn đầu tư V = ∑ V L oij ij V i j :số vốn đầu tư để xây dựng km chiều dài đường dây L i j :là chiêu dài đoạn đường dây ij Nếu đường dây kép phải thêm hệ số 1,6 ∆A:Tổng tổn thất điện phương án chế độ phụ tải max ∆A=∑∆P.τ ∆P:Tổng tổn thất công suất mạng P2 + Q2 nh R ∆P = nh nh U dm τ:Thời gian tổn thất công suất lớn nhất( h) τ = (0,124+T l n 10 - )².8760 Với với T l n = 5000h ta tính τ = 3411 (h) C :Là giá 1kWh điện tổn thất c =700(đ) Sau phí tổn tính toán hàng năm phương án NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện 1.Phương án 1: III Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện hàm chi phí: Về tiêu kinh tế phương án có vốn đầu tư phí tổn vận hành hàng năm nhỏ phương án có tính kinh tế Tiêu chuẩn để so sánh phương án mặt kinh tế phí tổn tính toán hàng năm nhỏ Phí tổn tính toán hàng năm phương án tính toán theo biểu thức : Z = atc V + ∆A.c0 Trong : a t c : Là hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn atc = Ttc Với T t c = năm a t c =0.125 T t c : Là số năm thu hồi vố tiêu chuẩn V : Là số vốn đầu tư V = ∑ V L oij ij V o i j : Là số vốn đầu tư để xây dựng 1km chiều dài đường dây L ị j : Là chiều dài đoạn đường dây ij Nếu đường dây kép cần phải thêm hệ số 1,6 ΔA : Tổng tổn thất điện phương án chế độ phụ tải max ΔA = ∑P.τ ΔP : Là tổng tổn thất công suất mạng P2 + Q2 nh R ∆P = nh nh U dm τ : Là thời gian tổn thất lớn (h) τ = (0,124+T l n 10 - )².8760 với T l n = 5000h ta tính τ = 3411 (h) c o : Là giá 1kWh điện tổn thất c o = 700 (đ) Sau ta tính phí tổn tính toán hàng năm phương án Phương án : Tính tổn thất công suất mạng : P2 + Q2 752 + 39, 792 28,5 − R ∆P = −1 = 0,16 = 1,35 ( MW ) −1 − U2 1102 dm NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện P2 + Q2 452 + 21,192 40 − R ∆P = 1− = 0, 25 = 1, 02 ( MW ) 1− − 2 U2 1102 dm P + Q2 652 + 40,32 37 − − ∆P = R = 0,16 = 1, 43 ( MW ) 0−3 − U2 1102 dm P2 + Q2 352 + 21, − − ∆P = R = 0,16.45 = 1.01 ( MW ) 3− 3− U2 1102 dm P + Q2 652 + 34,32 51 − − ∆P = R = 0,16 = 1,82 ( MW ) 0−5 − U2 1102 dm P2 + Q2 402 + 18,82 − − ∆P = R = 0,12.41 = 0, 79 ( MW ) 5−6 5−6 U2 1102 dm ∆ P = ∆ P +∆P + ∆P + ∆P + ∆P + ∆P ∑ −1 1− −3 3−4 −5 5−6 = 1,35 + 1, 02 + 1, 43 + 1, 01 + 1,82 + 0, 79 = 7, 42 ( MW )  Áp dụng công thức tính toán phí tổn vận hành hàng năm ta tinh phí vận hành háng năm phương án cụ thể bảng sau : Lộ ĐD 0-1 1-2 0-3 3-4 0-5 5-6 Tổng Số lộ n 2 2 L i J (km) Fch ro 28,5 40 37 45 51 41 242,5 185 120 185 185 185 240 0,16 0,25 0,16 0,16 0,16 0,12 V o i j 10 ΔP n h (MW) 441 1,35 354 1,02 441 1,43 441 1,01 441 1,82 500 0,79 7,42 Vậy tổng chi phí phương án là: Z = 0,125.145203, 4.106 + 7, 42.103.3411.700 = 35867,159.106 (đ) Phương án 5: Tính tổn thất công suất mạng điện ∆P = 01 44,362 + 24,37 0,12.28,5 = 0, 724 ( MW ) 110 NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 V o i J L i j (10 đ) 20109,6 22656 26107,2 19845 35985,6 20500 145203,4 Đồ án môn học lưới điện ∆P = 12 14,362 + 5,772 0, 25.40 = 0,198 ( MW ) 1102 ∆P = 02 30, 642 + 15, 422 0,16.60 = 0,933 ( MW ) 1102 ∆P = 03 652 + 40,32 37 0,16 = 1, 431( MW ) 1102 ∆P = 34 352 + 21, 72 0,16.45 = 1, 01( MW ) 110 ∆P = 05 252 + 15,52 51 0, 42 = 0, 766 ( MW ) 1102 ∆P = 06 402 + 18,82 0,12.79 = 1,53 ( MW ) 1102 +∆P + ∆P + ∆P + ∆P + ∆P + ∆P ∑ ∆P = ∆P −1 1− 0−2 0−3 3− 0−5 0−6 = 0, 724 + 0,198 + 0,933 + 1, 431 + 1, 01 + 0, 766 + 1,53 = 6,592 ( MW ) Áp dụng công thức tính toán phí tổn vận hành hàng năm ta tính phí tổn vận hành hàng năm phương án cụ thể bảng sau : Lộ Số lộ L i j (km) F c h (mm²) r o Voij 10 ΔP n h V o i J L i j (10 đ) ĐD n (MW) 0-1 28,5 240 0,12 500 0,724 14250 1-2 40 120 0,25 354 0,198 14160 0-2 60 185 0,16 441 0,933 26460 0-3 37 185 0,16 441 1,431 26107,2 3-4 45 185 0,16 441 1,01 19845 0-5 51 70 0,42 208 0,766 16972,8 0-6 79 240 0,12 500 1,53 39500 Tổng 340,5 6,592 157295 Vậy tổng chi phí phương án : Z = 0,125.157295.106 + 6,592.103.3411.700 = 354015, 934.106 (đ) I So sánh kinh tế -kĩ thuật, chọn phương án ưu Ta có bảng tổng hợp so sánh phương án tiêu kinh tế - kĩ thuật : Chỉ tiêu PA1 PA5 NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện ΔU m a x b t % 9,45 9,44 ΔU m a x s c % 14,5 19,46 Z 358867,159 10 354015,934 10 Kỹ thuật Kinh tế Từ bảng tổng hợp kết cho ta thấy phương án đảm bảo kỹ thuật mà +phương án có Z nhỏ hơn, không 5%.Nhưng phương án có ΔU s c nhỏ Vậy chọn phương án có kỹ thuật tốt  Vậy chọn phương án phương án tối ưu CHƯƠNG III:CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH I.Chọn máy biến áp: Nếu tính toán điều chỉnh điện áp không đảm bảo ta sử dụng máy biến áp điều áp tải Công suất máy biến áp chọn theo công thức sau: -Hộ loại II: S dmB ≥ S ptmax -Hộ loại I: S dmB ≥ S ptmax 1, Ta bắt đầu chọn máy biến áp(MBA) +Hộ phụ tải số 1: S pt1max 302 + 18,6 S dmB ≥ = = 25, 21( MVA ) 1, 1, Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải số loại TPD-32000/110 có công suất 32 MVA + Hộ phụ tải số ; S pt max 452 + 21,192 S dmB ≥ = = 35,53 ( MVA) 1, 1, → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải số loại TPD40000/110 có công suât định mức S đ m B = 40 ( MVA) NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện + Hộ phụ tải số : S pt 3max 302 + 18, S dmB ≥ = = 25, 21( MVA ) 1, 1, → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải số loại TPD – 32000/110 có công suất định múc S đ m B = 32 (MVA) + Hộ phụ tải số 4: S dmB ≥ S pt 4max = 352 + 21, 72 = 41,18 (MVA) → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải sô loại TPD – 63000/110 có công suất định mức S đ m b = 63 (MVA) + Hộ phụ tải số : S pt max 252 + 15,52 S dmB ≥ = = 29, 41( MVA) 1, 1, → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải số loại TPD – 32000/110 có công suất định mức S m đ B = 32 MVA + Hộ phụ tải số : S dmB ≥ S pt 6max = 402 + 18,82 = 44,19 MVA → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải sô loại TPD – 63000/110 có công suất định mức S đ m b = 63 (MVA) Cuối ta có bảng tổng kết kết lựa chọn máy biến áp sau : BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ CHỌN MÁY BIẾN ÁP Số liệu phụ tải P m a x (MW) 30 45 30 35 25 40 Q m a x ( MVAr) 18,6 21,19 18,6 21,7 15,5 18,8 S p t m a x (MVA) 35,3 49,74 35,3 41,18 29,15 44,2 S t t M B A ( MVA) 25,21 35,53 25,21 41,18 29,41 44,19 S đ m B A ( MVA) 2x32 2x40 2x32 1x63 2x32 1x63 Kiểu MBA TPD TPD TPD TPD TPD TPD NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 Đồ án môn học lưới điện CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY BIẾN ÁP : Sđm (MVA) 32 40 63 kiểu TPD TPD TPD U đ m (kV) C H 115 115 115 10,5 10,5 10,5 UN (%) ∆P N (kW) ∆P (kW) I0 (%) R (Ω) X (Ω) ∆Q (kVAr) 10,5 10,5 10,5 145 175 260 35 42 59 0,75 0,7 0,65 1,87 1,44 0,87 43,5 34,8 22 240 280 410 II.Sơ đồ hình vẽ Chương IV:TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN I.Tính toán chế độ phụ tải max Ta có thông số đường dây sau: R= n r l Lộ 0-1 1-2 0-3 3-4 0-5 5-6 I.1.1 Đoạn ; n*L(km) 2*28,5 2*40 2*37 1*45 2*51 1*41 0-1-2 X= ro 0,16 0,25 0,16 0,16 0,16 0,12 n x l ; x0 0,409 0,423 0,409 0,409 0,409 0,401 NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2 b0.10-6 2,78 2,69 2,78 2,78 2,78 2,84 B l = n.b R X 10-6B/2 2,263 5,784 78,63 5,154 8,720 110,911 2,884 7,373 100,236 7,155 18,291 62,162 4,08 10,43 141,78 4,948 16,534 58,548 Đồ án môn học lưới điện NGUYỄN ĐỨC DŨNG Đ3-H2