ĐỒ ÁN TN LV TUẤN1_chuan

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG BIỂU Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến nhà trường thầy cô khoa Điện-Điện tử tận tình dạy dỗ dìu dắt chúng em suốt năm học vừa qua, để chúng em có kiến thức chun mơn, để chúng em làm việc giúp ích cho xã hội Để thực thành công đồ án em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, đạo tận tình Nguyễn Thị Thùy Dương, hướng dẫn tận tình giúp em định hướng, góp ý cung cấp ý tưởng dẫn tài liệu tiến trình thực đồ án Sự hướng dẫn cô yếu tố quan trọng để em hồn thành đề tài giao Cuối em xin gửi lời cảm ơn tất bạn bè giúp đỡ động viên suốt trình làm đồ án Do kinh nghiệm trình độ cịn hạn chế nên phần thể trình bày em cịn nhiều khiếm khuyết.Rất mong giúp đỡ tham khảo ý kiến Thầy để chúng em phát triển thêm đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Lê Văn Tuấn Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống điện tập hợp nhà máy điện, trạm biến áp, đường dây tải điện hộ tiêu thụ Thực nhiệm vụ sản xuất, truyền tải, phân phối sử dụng điện Thiết kế, xây dựng mạng điện công việc quan trọng ngành điện Giải đắn vấn đề kinh tế kỹ thuật thiết kế, xây dựng vận hành mang lại lợi ích khơng nhỏ kinh tế quốc dân nói chung hệ thống điện nói riêng Thiết kế lưới điện nhằm giúp sinh viên tổng hợp lại kiến thức đào tạo học môi trường đại học học hỏi thêm nhiều điều kiến thức có giá trị cần thiết cho cơng việc sau Đặc biệt công tác thiết kế, thi công vận hành hệ thống Nhiệm vụ thiết kế đồ án gồm: Thiết kế mạng điện khu vực có nguồn cung cấp phụ tải Bản thiết kế hoàn thành với nỗ lực thân cơng với giúp đỡ nhiệt tình cô hướng dẫnNguyễn Thị Thùy Dương với góp ý chân thành Thầy giáo mơn hệ thống điện giúp đỡ em hồn thành việc thiết kế đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Thùy Dương thầy cô môn hệ thống điện Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA NGUỒN - PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Để chọn phương án tối ưu cần thiết tiến hành phân tích đặc điểm nguồn cung cấp điện phụ tải Trên sở xác định cơng suất phát nguồn điện cung cấp dự kiến sơ đồ nối điện cho đạt hiệu kinh tế - kỹ thuật cao 1.1 NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN Trong hệ thống điện thiết kế có hai nguồn cung cấp,đó hệ thống điện nhà máy điện 1.1.1 Hệ thống điện Hệ thống điện (HT) có cơng suất vơ lớn, hệ số cơng suất góp 110 kV hệ thống 0,85 Vì cần phải có liên hệ hệ thống nhà máy điện để trao đổi cơng suất hai nguồn cung cấp cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường chế độ vận hành Mặt khác, hệ thống có cơng suất vô lớn chọn hệ thống nút cân công suất nút sở điện áp Ngồi hệ thống có cơng suất vô lớn nên không cần phải dự trữ công suất nhà máy nhiệt điện nghĩa công suất tác dụng phản kháng dự trữ lấy từ hệ thống điện 1.1.2 Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện có tổ máy phát Mỗi máy phát có cơng suất định mức Pđm = 100 MW, cos ϕ = 0,85, Uđm = 10,5 kV Như tổng công suất định mức nhà máy nhiệt điện: Ptổng = 100 = 300 MW Nhiên liệu nhà máy nhiệt điện than đá, khí đốt dầu Hiệu suất nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30% ÷ 40% ) Cơng suất tự dùng NĐ thường chiếm khoảng từ 6% ÷ 15% tùy theo loại nhà máy nhiệt điện Đối với nhà máy điện , máy phát làm việc ổn định phụ tải P ≥ 70 % P đm ; phụ tải P < 30% Pđm , nhà máy ngừng làm việc Công suất phát kinh tế nhà máy NĐ thường ( 80% ÷ 90% ) P đm Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế 90% Pđm , nghĩa : Pkt = 90 % Pđm Do phụ tải cực đại ba máy phát vận hành tổng công suất tác dụng phát nhiệt điện bằng: Pkt = 100 = 270 MW Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng máy phát để bảo dưỡng, hai máy phát lại phát 90 % Pđm, nghĩa tổng công suất phát nhiệt điện bằng: Pkt = 100 = 180 MW Khi cố ngừng máy phát, hai máy phát lại phát 100% Pđm, vậy: Pf = 100 = 200 MW Phần công suất thiếu chế độ vận hành cung cấp từ hệ thống điện 1.2 CÁC PHỤ TẢI ĐIỆN Trong hệ thống điện thiết kế có phụ tải Tất phụ tải hộ loại I có hệ số cos = 0,87 Thời gian sử dụng phụ tải cực đại T max=5000h Các phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Điện áp định mức mạng điện thứ cấp trạm hạ áp 10 kV Phụ tải cực tiểu 70% phụ tải cực đại Kết tính giá trị cơng suất phụ tải chế độ cực đại cực tiểu cho bảng 1.1 Bảng 1.1 Thông số phụ tải Hộ tiêu thụ =+j, MVA , MVA =+j, MVA , MVA 50 + j 28,33 57,46 35 + j 19,83 40,22 43 + j 24,36 49,42 30,1 + j 17,05 34,59 51,72 31,5 + j 17,85 36,2 45 + j 25,5 38 + j 21,53 43,67 26,6 + j 15,07 30,57 40 + j 22,66 45,97 28 + j 15,86 32,17 35 + j 19,83 40,22 24,5 + j 13,88 28,15 38 + j 21,53 43,67 26,6 + j 15,07 30,57 43 + j 24,36 49,42 30,10 + j 17,05 34,59 30 + j 17 34,48 21 + j 11,9 24,13 Tổng 362 + j 205.1 Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN 1.3.1 Cân công suất tác dụng Đặc điểm quan trọng hệ thống điện truyền tải tức thời điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ khơng thể tích trữ điện thành số lượng nhận thấy được.Tính chất xác định đồng trình sản suất tiêu thụ điện Tại thời điểm chế độ xác lập hệ thống, nhà máy hệ thống cần phải phát công suất với công suất hộ tiêu thụ, kể tổn thất công suất mạng điện, nghĩa cần phải thực cân công suất phát công suất tiêu thụ Ngoài để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ định cơng suất tác dụng hệ thống điện Vì phương trình cân cơng suất tác dụng chế độ phụ tải cực đại hệ thống điện thiết kế có dạng: PNĐ + PHT = Ptt = m.ΣPmax+ Σ∆P+ ΣPtd + ΣPdt Trong : PNĐ – Tổng công suất tác dụng nhà máy nhiệt điện phát P HT – Tổng công suất tác dụng lấy từ hệ thống m – Hệ số đồng thời suất phụ tải cực đại (m = 1) ΣPmax – Tổng công suất tác dụng cực đại phụ tải Σ∆P – Tổng tổn thất mạng điện, tính sơ lấy Σ∆P= 5%.ΣPmax ΣPtd – Tổng công suất tác dụng tự dùng nhà máy điện, lấy 10% tổng công suất đặt nhà máy ΣPdt – Tổng công suất tác dụng dự trữ hệ thống ΣPdt thường nằm khoảng 10 – 15% tổng công suất phụ tải không bé công suất tổ máy lớn mạng điện Bởi mạng điện thiết kế có nguồn hệ thống điện có cơng suất vơ lớn, cơng suất dự trữ lấy hệ thống, nghĩa ΣPdt = Ptt – Tổng công suất tác dụng tiêu thụ mạng điện Tổng công suất tác dụng phụ tải cực đại xác định từ bảng 1.1: ΣPmax = 362 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện có giá trị: Σ∆P = 5% ΣPmax = 0,05 362 = 18,1 MW Tổng công suất tác dụng tự dùng nhà máy điện bằng: Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP = 10% = 0,1 300 = 30 MW Do cơng suất tiêu thụ mạng điện có giá trị là: = 362+ 18,1 + 30 = 410,1 MW Trong mục 1.1 tính tổng cơng suất NĐ phát theo chế độ kinh tế bằng: = = 270 MW Như vậy, chế độ phụ tải cực đại hệ thống cần cung cấp công suất cho phụ tải bằng: ΣPHT = Ptt − ΣPNĐ = 410,1 − 270 = 140,1 MW 1.3.2 Cân công suất phản kháng Sản xuất tiêu thụ điện dòng điện xoay chiều đòi hỏi cân điện sản xuất điện tiêu thụ thời điểm.Sự cân đòi hỏi công suất tác dụng, mà công suất phản kháng Sự cân cơng suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại cân công suất phản kháng dẫn đến thay đổi điện áp mạng điện Nếu công suất phản kháng phát lớn công suất phản kháng tiêu thụ điện áp mạng tăng, ngựơc lại thiếu công suất phản kháng điện áp mạng giảm.Vì để dảm bảo chất lượng cần thiết điện áp hộ tiêu thụ mạng điện hệ thống, cần tiến hành cân sơ công suất phản kháng Phương trình cân cơng suất phản kháng mạng điện thiết kế có dạng: ΣQF + ΣQHT = Qtt = m.ΣQmax + Σ∆QL −ΣQc + Σ∆Qb +ΣQtd + ΣQdt Trong đó: ΣQF –Tổng cơng suất phản kháng nhà máy nhiệt điện phát ΣQHT – Tổng công suất phản kháng hệ thống cung cấp Σ∆Qb − Tổng công suất phản kháng trạm biến áp,trong tính tốn sơ lấy ∑ = 15% ∑; ΣQmax –Tổng công suất phản kháng cực đại phụ tải ∑∆QL : tổng tổn hao công suất phản kháng cảm kháng đường dây mạng điện ∑QC : tổng công suất phản kháng điện dung đường dây sinh ra,khi tính sơ lấy : ∑∆QL = ∑QC ΣQtd – Tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện ΣQdt – Tổng công suất phản kháng dự trữ hệ thống Đối với mạng điện thiết kế, công suất phản kháng dự trữ lấy hệ thống, nghĩa ΣQdt = Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Như vậy, tổng công suất phản kháng nhà máy phát bằng: ΣQF = ΣPF tgϕF ( cosϕF = 0,85 ⇒ tgϕF = 0,62) ΣQF = 270 0,62= 167,4 (MVAr) Tổng công suất phản kháng hệ thống cung cấp : Tổng công suất phản kháng phụ tải phụ tải chế độ cực đại xác định theo bảng 1.1 : ΣQmax = 205,1 MVAr Tổng tổn thất công suất phản kháng trạm biến áp hạ áp : ∑=15% ∑= 0,15 205,1 = 30,765 MVAr Tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện có giá trị : Qtd = tgϕtd Đối với cosϕtd = 0,75 tg = ,88 Do đó: Qtd= 30 0,88 = 26,40 MVAr Như tổng công suất tiêu mạng điện : = 205,1 + 30,765 + 26,4 = 262,265 MVAr Tổng công suất phản kháng HT NĐ phát bằng: QF + = 167,4 + 86,862 = 254,262 MVAr Từ kết tính tốn nhận thấy rằng, công suất phản kháng nguồn kháng mạng điện thiết kế cung cấp nhỏ cơng suất phản kháng tiêu thụ Vì cần bù công suất phản kháng mạng điện thiết kế Lượng công suất phản kháng phải bù : ∑= ∑Qtt – ∑QF = 262,265 – 254,262 = 8,003 MVAr Tính tốn bù sơ cơng suất phản kháng theo ngun tắc bù ưu tiên cho phụ tải xa trước Qbi=Pi.(tgφi – tgφi’) cho ∑Qbi = ∑Qb Ta có bảng số liệu sau: Sinh viên:Lê Văn Tuấn 10 ...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG BIỂU Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH Sinh viên:Lê Văn Tuấn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin... phản kháng biết mạng điện thiết kế cần phải bù công suất với lượng bù 8,003 MVAr Sinh viên:Lê Văn Tuấn 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên:Lê Văn Tuấn 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI... sơ đồ tối ưu mạng điện người ta sử dụng phương pháp nhiều phương án Từ vị trí cho phụ tải nguồn cung cấp, cần dự kiến số phương án phương án tốt chọn sở so sánh kinh tế - kỹ thuật phương án Khơng