THIẾT KẾ MẠNG ĐIÊN 110KV

Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Lời mở đầu Một ngành có đóng góp to lớn đến ngành cơng nghiệp nước ta nói riêng giới nói chung, ngành ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đặc biệt chun ngành HỆ THỐNG ĐIỆN Hiện nay, nhiều ngành cơng nghiệp, sản xuất dân dụng, nhu cầu sử dụng diện ngày tăng ngành ĐIỆN cần phải phát triển để phù hợp với thời đại nhu cầu sử dụng Đồ án mơn học THIẾT KẾ MẠNG ĐIÊN 110KV mơn học mang tính tổng hợp q trình học tập kỹ sư tương lai Mơn học giúp sinh viên giải nhiệm vụ tính tốn cụ thể về: u cầu kỹ thuật, u cầu kinh tế mạng điện Đây bước để sinh viên vận dụng kiến thức học nhiều mơn học vào giải vấn đề kỹ thuật thực tế cách tổng hợp Vì thế, đề tài đồ án mơn học " THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110KV " bước đầu giúp cho sinh viên làm quen chuẩn bị cho việc làm đồ án hai luận văn tốt nghiệp tốt Trong qúa trình làm đồ án hẳn khơng tránh khỏi sai sót, em mong q thầy góp ý dẫn Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn q thầy mơn giúp em hồn thành đồ án đặc biệt thạc sĩ NGUYỄN HỮU VINH trực tiếp hướng dẫn cho em SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Chương I CÂN BẰNG CƠNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Trong hệ thống điện cần phải có cân cơng suất tác dụng cơng suất phản kháng Cân cơng suất tốn quan trọng nhằm đánh giá khả cung cấp nguồn cho phụ tải, từ lập phương án dây thích hợp xác định dung lượng bù hợp lý, đảm bảo hệ thống điện vận an tồn, liên tục kinh tế I - CÂN BẰNG CƠNG SUẤT TÁC DỤNG Sơ đồ cung cấp điện: N 10km Cân cơng suất cần thiết để giữ tần số hệ thống Cân cơng suất tác dụng hệ thống biểu diễn cơng thức sau: ∑PF = m∑Ppt + ∑∆ Pmd + ∑Ptd + ∑Pdt Trong đó: ∑PF : Tổng cơng suất tác dụng phát nhà máy phát điện nhà máy hệ thống; ∑Ppt : Tổng phụ tải tác dụng cực đại hộ tiêu thụ; m: Hệ số đồng thời ∑∆Pmd : Tổng tổn thất cơng suất tác dụng đường dây máy biến áp ∑Ptd : Tổng cơng suất tự dùng nhà máy điện ∑Pdt : Tổng cơng suất dự trữ Xác định ∑Ppt: ∑Ppt = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 = 17 + 18 + 19 + 23 + 13 + 15 = 105 MW Xác định hệ số đồng thời m : Chọn m = 0,8 Tổn thất cơng suất tác dụng đường dây máy biến áp ∑∆ Pmd SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Theo thống kê tổn thất cơng suất tác dụng đường dây máy biến áp trường hợp lưới cao áp ∑∆Pmd ≈ (8 – 10)% mΣPpt Chọn ∑∆Pmd = 10%.mΣPpt ∑∆Pmd = 10%.mΣPpt =0,1.0,8.105 = 8.4 MW Cơng suất tự dùng ∑Ptd nhà máy điện Cơng suất dự trữ hệ thống: a) Cơng suất tự dùng ∑Ptd nhà máy điện Cơng suất tự dùng nhà máy điện tính theo phần trăm (m∑Ppt + ∑∆Pmd) : Nhà máy nhiệt điện –7 % Nhà máy thủy điện – 2% b) Cơng suất dự trữ cuả hệ thống bao gồm: - Dự trữ cố: cơng suất tổ máy lớn - Dự trữ tải: (2 - 3)% phụ tải tổng - Dự trữ phát triển ∑Pdt = (10 - 15)%.m.∑Ppt Theo phạm vi đồ án, giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hồn tồn cho nhu cầu cơng suất tác dụng cân từ cao áp trạm biến áp tăng áp nhà máy điện nên bỏ qua ∑Ptd ∑Pdt Do ta biểu thức cân cơng suất tác dụng sau: ∑PF = m∑Ppt + ∑∆Pmd = 0,8 x 105 +8,4 = 92,4 MW II - CÂN BẰNG CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG Cân cơng suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường hệ thống Cân cơng suất phản kháng biểu cơng thức sau: ∑QF + Qbù∑ = m∑Qpt + ∑∆ QB + (∑∆ QL - ∑∆ QC) + ∑Qtd + ∑Qdt Trong : ∑QF : Tổng cơng suất phản kháng phát từ nhà máy điện; m∑Qpt: Tổng phụ tải phản kháng mạng điện có xét đến hệ số đồng thời; ∑∆QB: Tổng tổn thất cơng suất phản kháng máy biến áp ước lượng ∑∆QB = (8-12%)∑Spt ∑∆QL: Tổng tổn thất cơng suất kháng đoạn đường dây mạng Với mạng điện 110kV tính tốn sơ coi tổn thất cơng suất kháng cảm kháng đường dây cơng suất phản kháng điện dung đường dây cao áp sinh ra: ∑∆QL = ∑∆QC Tương tự cân cơng suất tác dụng, phạm vi đồ án, cân từ cao áp trạm biến áp tăng áp nhà máy điện, nên: ∑QF + Qbù∑ = m∑Qpt + ∑∆ QB – Xác định hệ số đồng thời : m = 0,8 - Xác định ∑QF ∑QF = ∑PFi tgϕi Theo u cầu đề nguồn đủ cung cấp cho phụ tải với cosϕ = 0,8 nên xem cosϕ nguồn 0,8 Suy tgϕ = 0,75 SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện ∑QF = 92,4x0,75 = 69,3 MVAr - Xác định ∑Qpt Các cơng thức tính tốn: S= STT Tổng P ; Q = S − P2 cos ϕ Cơng suất phụ tải (MW) cosϕ Spt (MVA) 17 0,80 21,25 18 0,75 24,00 19 0,75 25,33 23 0,80 28,75 13 0,75 17,33 15 0,80 18,75 105 135,42 ∑Qpt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = 85,35 MVAr ∑Spt = S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 = 135,42 MVA Qpt (MVAr) 12,75 15.87 16.76 17.25 11.46 11.25 85,35 - Xác định ∑QB ∑QB = (8 - 12)%∑Spt Chọn ∑ ∆QB = 8% × ∑ S pt = 0, 08 ×135, 42 = 10,83MVAr - Xác định QbùΣ Qbù∑ = m∑Qpt + ∑∆QB - ∑QF = 0,8x85,35 +10,83 – 69,3 = 9,81 MVAr - Xác định lượng cơng suất phản kháng cần bù phụ tải Trong phần thực bù sơ bộ, dự kiến bù sơ theo ngun tắc: bù ưu tiên cho phụ tải xa cosϕ thấp phụ tải có cơng suất tiêu thụ lớn Ta tạm cho lượng Qbù số tải cho ∑Qbù = Qbù∑, sau tính cosϕ’ sau bù theo cơng thức: cos ϕi ' = SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa Pi Si ' với Si ' = Pi + (Qi − Qbu ,i ) GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng STT Tổn g P (MW) 17 18 19 23 13 15 Q MVAr 12,75 15.87 16.76 17.25 11.46 11.25 SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Cosϕ 0,80 0,75 0,75 0,80 0,75 0,80 Qbù Qpt-Qbù (MVAr) (MVAr) 12.75 12.87 3.5 13.26 1.31 15.94 9.46 10.20 S’ (MVA) 21.25 22.13 23.17 27.98 16.08 18.14 cosϕ’ 0.80 0.81 0.82 0.82 0.81 0.83 9,81 GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Chương II DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT I - CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN Theo đề tài cho cấp điện áp mạng điện 110kV, nên phần ta cần kiểm tra lại cấp điện áp mạng có phù hợp với cơng suất tải khỏan cách truyền tải dựa vào cơng thức: U = 4,34 L + 0, 016.Pt STT Pt (MW) 17 18 19 23 13 15 L (km) 58,31 50,00 53,85 56,57 31,62 58,31 U (kV) 78.88 79.79 82.10 89.43 67.18 74.96 Căn vào kết tính tốn chọn cấp điện áp 110 kV phù hợp với cơng suất tải khỏang cách truyền tải II - CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN Sơ đồ nối dây mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: số lượng, vị trí phụ tải, mức độ cung cấp điện liên tục phụ tải, cơng tác vạch tuyến, phát triển lưới điện tương lai Trong phạm vi đồ án mơn học tạm thời nối điểm để có phương án dây (điều chưa hợp lý thiếu số liệu khảo sát thực tế) Theo sơ đồ cung cấp điện, nguồn phụ tải, ta chia phụ tải thành khu vực sau: + Khu vực 1: gồm phụ tải 1, 2, Khu vục ta chia thành khu vực riêng cho phụ tải có u cầu cung cấp điện liên tục 2,3 phụ tải khơng u cầu cung cấp điện liên tục + Khu vực 2: gồm phụ tải 4, 5, Khu vục ta chia thành khu vực riêng cho phụ tải có u cầu cung cấp điện liên tục 5,6 phụ tải khơng u cầu cung cấp điện liên tục SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Phương án Phương án N 10km N 10km Phương án SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa Phương án GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện N 10km N 10km SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện III - TÍNH TỐN CÁC PHƯƠNG ÁN – Phương án 1: N 10km 23+j15,94 56,57 km 19+j13,26 53,85 km N 53,85 km 50,00 km 31,62 km 58,31 km 58,31 km 18+j12,87 13+j9,46 44,72 km 15+j10,20 17+j12,75 A Phân bố cơng suất chọn dây - Do phân bố sơ bộ, tính bù sơ nên phân bố cơng suất theo chiều dài để tính phân bố dòng cho đoạn đường dây - Phân bố cơng suất nhánh bỏ qua tổn thất cơng suất thành phần dung dẫn đường dây SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 10 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng U = U N − ∆U N = 121 − 4,3643 = 116, 6357 kV Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Trong UN điện áp đầu nguồn tình trạng cố - Tổn thất điện áp qua trạm biến áp T5: ∆U T = PT' RB + QT' X B 13, 042 × 2,19 + 11, 672 × 43,35 = = 4,5830 kV U5 116, 6357 Điện áp nút 5’ qui phía cao áp: U 5' = U − ∆U T = 116, 6357 − 4,5830 = 112, 0527 kV Tính độ lệch điện áp U Ha quy ve cao 112, 0527 = 23,5081kV kB5 4, 752 U − U dmha 112, 0527 − 22 ×100 = × 100 = 6,855% %Độ lệch điện áp = U dmha 22 Điện áp phía hạ áp: U = = Đoạn đường dây 56 : Tổn thất điện áp đoạn 56: ∆U 56 = P6' R56 + Q6' X 56 15,5888 × 20,57 + 8, 4769 ×19, 72 = = 4,3535 kV U5 112, 0527 Điện áp nút 6: U = U − ∆U 56 = 112, 0527 − 4,3535 = 107, 6992 kV - Tổn thất điện áp qua trạm biến áp T6: ∆U T = PT' RB + QT' X B 15, 0442 × 2,19 + 7, 702 × 43,35 = = 3, 4060 kV U6 107, 6992 Điện áp nút 6’ qui phía cao áp: U 6' = U − ∆U T = 107, 6992 − 3, 4060 = 104, 2932 kV Tính độ lệch điện áp U Ha quy ve cao 104, 2932 = 21,9472kV kB6 4, 752 21,9472 − 22 U − U dmha ×100 = ×100 = 0, 24 %Độ lệ-ch điện áp = U dmha 22 Điện áp phía hạ áp: U = = Các bảng tổng kết kết tính tốn lúc cố Đường dây Bảng 7.1 : Đường dây : Tổn thất cơng Tổn thất cơng Cơng suất kháng suất tác dụng suất phản kháng điện dung đường dây ΔPL (MW) ΔQL (MVAr) sinh ΔQC (kể SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 120 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng N3 23 N5 56 N1 N4 Tổng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện 1.4610 0.7787 0.8629 0.4961 0.4666 0.6376 2.8665 0.7467 1.3388 0.4756 0.7243 1.2511 đầu) (MVAr) 1.81 1.70 1.04 1.41 1.92 1.90 4.70 7.40 9.78 Bảng 7.2: Bảng tổn thất cơng suất trạm biến áp: Trạm biến áp Tổng ΔPFe (MW) 0.029 0.058 0.058 0.035 0.042 0.042 ΔQFe (MVAr) 0.2 0.4 0.4 0.24 0.272 0.272 ΔPCu = ΔPB (MW) 0.0719 0.0659 0.0391 0.0948 0.0541 0.0507 ΔQCu = ΔQB (MVAr) 1.5827 1.3052 0.8614 2.2061 1.0711 1.0039 0.26 1.78 0.38 8.03 Bảng 7.3: Bảng kết điện áp lúc cố: Phụ tải Điện áp phía cao áp (kV) Điện áp phía hạ áp qui phía cao áp (kV) Điện áp phía hạ áp (kV) % độ lệch điện áp phía thứ cấp 116,9247 109,2338 114,9502 116,6056 116,6357 107,6992 112,462 107,065 113,6915 111,98 112,0527 104,2932 23,6662 22.5305 23,9250 23,5648 23,5081 21,9472 7,5738 2,4114 8,75 7,1127 6,855 0,24 Bảng 7.4: Bảng kết cơng suất phát từ cao áp nguồn lên đường dây có nối với nguồn: Đường dây Cơng suất tác dụng đầu đường dây PS (MW) Cơng suất phản kháng đầu đường dây QS (MVAr) N1 N3 17.5675 39.4609 8.8663 12.8762 SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 121 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng N4 N5 Tổng cơng suất nguồn Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện 23.7674 29.5478 11.9487 20.8119 110.34 54.50 QS 54,50  Hệ số cơng suất nguồn: cosφ = cos (arctg( )) = cos (arctg( ))=0,9 110,34 PS SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 122 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện CHƯƠNG VIII ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN I - MỞ ĐẦU Nhiều biện pháp điều chỉnh điện áp phụ tải áp dụng nhằm đảm bảo chất lượng điện áp vận hành, đặt thiết bị bù, phân bố cơng suất hợp lý mạng điện, thay đổi đầu phân áp máy biến áp thường máy biến áp điều áp tải Trong phạm vi đồ án mơn học ngồi việc điều chỉnh cao áp nguồn sẽ tính tốn chọn đầu phân áp trạm giảm áp nhằm đảm bảo điện áp hạ áp phạm vi độ lệch cho phép Việc chọn máy biến áp có đầu phân áp điều chỉnh thường (phải cắt tải thay đổi đầu phân áp), hay máy biến áp có đầu phân áp điều tải phụ thuộc vào việc tính tốn chọn đầu phân áp ứng với chế độ làm việc khác mạng điện vào u cầu phải điều chỉnh II - CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP Trong chương ta có kết qủa tính tốn điện áp phía hạ độ lệch điện áp phía cao áp giả thiết dùng đầu định mức Tuy nhiên máy biến áp có nhiều đầu phân áp phía cao áp nhằm điều chỉnh điện áp phía hạ áp phạm vi độ lệch cho phép ứng với tình trạnh làm việc cực đại, cực tiểu lúc cố Từ kết chọn đầu phân áp MBA tình trạng làm việc cực đại, cực tiểu lúc cố mà ta chọn MBA có đầu phân áp điều chỉnh thường hay MBA có có đầu phân áp điều chỉnh tải Chọn máy biến áp có đầu định mức ±8×1,5% theo bảng PL 4.4 (trang 132 sách hướng dẫn) Upa cao Đầu phân áp 115 113,275 111,550 109,825 108,100 106,375 104,650 102,925 101,200 0% - 1,5% - 3,0% - 4,5% - 6,0% - 7,5% - 9,0% - 10,5% - 12,0% Stt đầu phân áp Đầu phân áp Upa cao(kV) 0% + 1,5% + 3,0% + 4,5% + 6,0% + 7,5% + 9,0% + 10,5% + 12,0% 115 116,725 118,450 120,175 121,900 123,625 125,350 127,075 128,800 Bảng điện áp hạ áp qui đổi phía cáo áp Phụ tải Điện áp phía hạ áp qui phía cao áp (kV) Phụ tải cực đại 112.4620 116.4949 117.452 SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa phụ tải cực tiểu 110.7059 111.9149 111.7579 GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh cố 112.462 107.065 113.6915 Page 123 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện 111.98 113.7099 114.674 110.1507 112.6168 112.3488 111.98 112.0527 104.2932 Uđm cao/Uđm hạ = 115/22 kV Chọn Ukt hạ = 1,1 x Udm hạ = 1,1x22 = 24,2kV Với Uyc hạ = 22 + 5% = 22 - 23,1 kV a) Sơ đồ thay máy biến áp lúc khơng tải b) Sơ đồ thay máy biến áp lúc mang tải - Lúc phụ tải cực đại - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U1' × U kt ,ha U , yc = 112, 462 × 24, = 123, 7082 kV 22 U1' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+5) ứng với Upa cao = 123,625 kV U = U1' × U kt ,ha U pa ,cao = 112, 462 × 24, = 22, 015 kV 123, 625 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 015 − 22 ×100 = 0, 067% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U ' × U kt ,ha U , yc = 116, 4949 × 24, = 128,1444 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+7) ứng với Upa cao = 127,0750 kV U = U 2' × U kt ,ha U pa ,cao = 116, 4949 × 24, = 22,185 kV 127, 0750 Độ lệch điện áp: SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 124 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện U − U dm,ha 22,185 − 22 ∆U % = ×100% = ×100 = 0,842% U dm,ha 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 3' × U kt ,ha U , yc 24, = 129,1972kV 22 = 117, 452 × U 3' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+8) ứng với Upa cao = 128,800 kV U = U 3' × U kt ,ha U pa ,cao = 117, 452 × 24, = 22, 068 kV 128,800 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 068 − 22 ×100 = 0,308% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 4' × U kt ,ha U , yc = 111,980 × 24, = 123,178 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+4) ứng với Upa cao = 121,900 kV U = U 4' × U kt ,ha U pa ,cao = 111,980 × 24, = 22, 231 kV 121,900 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 231 − 22 × 100 = 1, 048% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 5' × U kt ,ha U , yc = 113, 7099 × 24, = 125, 0809 kV 22 U 5' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+3) ứng với Upa cao = 123,6250 kV U = U 5' × U kt ,ha U pa ,cao = 113, 7099 × 24, = 22, 259 kV 123, 6250 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 259 − 22 ×100 = 1,178% 22 - Máy biến áp trạm SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 125 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng U 24, U pa ,tt = U 6' × kt ,ha = 114, 670 × = 126,1414 kV U , yc 22 Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+6) ứng với Upa cao = 125,350 kV U = U ' × U kt ,ha U pa ,cao = 114, 670 × 24, = 22,139 kV 125,350 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22,139 − 22 ×100 = 0, 631% 22 BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI Trạm biến áp Uhạ trước chọn đầu phân áp 23,6662 24,514 24,716 23,5648 23,9289 24,1317 Đầu phân áp chọn Uhạ sau chọn đầu phân áp + 5x1,5% + 7x1,5% +8x1,5% + 4x1,5% + 5x1,5% + 6x1,5% 22,015 22,185 22,068 22,231 22,259 22,139 % độ lệch điện áp sau điều chỉnh 0,067 0,842 0,308 1,048 1,178 0,631 - Lúc phụ tải cực tiểu - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U1' × U kt ,ha U , yc = 110, 7059 × 24, = 121, 7765 kV 22 U1' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+3) ứng với Upa cao = 120,175 kV U = U1' × U kt ,ha U pa ,cao = 110, 7059 × 24, = 22, 293 kV 120,175 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 293 − 22 ×100 = 1,33% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U ' × U kt ,ha U , yc = 111,9149 × 24, = 123,1064 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+4) ứng với Upa cao = 121,900 kV SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 126 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng U 24, U = U 2' × kt ,ha = 111,9149 × = 22, 218 kV U pa ,cao 121,900 Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 218 − 22 ×100 = 0,99% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 3' × U kt ,ha U , yc = 111, 7579 × 24, = 123,9337 kV 22 U 3' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+4) ứng với Upa cao = 121,900 kV U = U 3' × U kt ,ha U pa ,cao = 111, 7579 × 24, = 22,187 kV 121,900 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm ,ha U dm ,ha ×100 = 22,187 − 22 × 100 = 0,85% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U ' × U kt ,ha U , yc = 110,1507 × 24, = 121,1658 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+3) ứng với Upa cao = 120,175 kV U = U 4' × U kt ,ha U pa ,cao = 110,1507 × 24, = 22,181 kV 120,175 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22,181 − 22 × 100 = 0,82% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 5' × U kt ,ha U , yc = 112, 6168 × 24, = 123,8785 kV 22 U 5' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+5) ứng với Upa cao = 123,625 kV U = U 5' × U kt ,ha U pa ,cao = 112, 6168 × 24, = 22, 054 kV 123, 625 Độ lệch điện áp: SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 127 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng U − U dm,ha 22, 045 − 22 ∆U % = ×100 = ×100 = 0, 21% U dm,ha 22 Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 6' × U kt ,ha U , yc = 112,3488 × 24, = 123,5837 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+4) ứng với Upa cao = 121,900 kV U = U ' × U kt ,ha U pa ,cao = 112,3488 × 24, = 22,304 kV 121,900 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22,304 − 22 ×100 = 1,38% 22 BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU Trạm biến áp Uhạ trước chọn đầu phân áp 23,2975 23,5511 23,5181 23,1799 23,6988 23,6424 Đầu phân áp chọn Uhạ sau chọn đầu phân áp + 3x1,5% + 4x1,5% + 4x1,5% + 3x1,5% + 5x1,5% + 4x1,5% 22,293 22,133 22,218 22,181 22,045 22,304 % độ lệch điện áp sau điều chỉnh 1,33 0,99 0,85 0,82 0,21 1,38 - Lúc mạng điện bị cố - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U1' × U kt ,ha U , yc = 112, 4620 × 24, = 123, 7082 kV 22 U1' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+4) ứng với Upa cao = 121,900 kV U = U1' × U kt ,ha U pa ,cao = 112, 4620 × 24, = 22,148 kV 121,900 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22,148 − 22 ×100 = 0, 645% 22 - Máy biến áp trạm SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 128 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng U 24, U pa ,tt = U ' × kt ,ha = 107, 065 × = 117, 7715 kV U , yc 22 Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (1) ứng với Upa cao = 116,725 kV U = U 2' × U kt ,ha U pa ,cao = 107, 065 × 24, = 22, 0138 kV 116, 725 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 0138 − 22 ×100 = 0, 063% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 3' × U kt ,ha U , yc = 113, 6915 × 24, = 125, 0607 kV 22 U 3' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+5) ứng với Upa cao = 123,625 kV U = U 3' × U kt ,ha U pa ,cao = 113, 6915 × 24, = 22, 0176kV 123, 625 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 0176 − 22 ×100 = 0,325% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 4' × U kt ,ha U , yc = 111,98 × 24, = 123,1780 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+4) ứng với Upa cao = 121,900 kV U = U 4' × U kt ,ha U pa ,cao = 111,98 × 24, = 22, 0469 kV 121,900 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 0469 − 22 ×100 = 0, 213% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 5' × U kt ,ha U , yc = 112, 0527 × 24, = 123, 2580 kV 22 U 5' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+4) ứng với Upa cao = 121,900 kV SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 129 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng U 24, U = U 5' × kt ,ha = 112, 0527 × = 22, 0612 kV U pa ,cao 121,900 Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 0612 − 22 ×100 = 0, 278% 22 - Máy biến áp trạm U pa ,tt = U 6' × U kt ,ha U , yc = 104, 2932 × 24, = 114, 7225 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (-1) ứng với Upa cao = 113,275 kV U = U ' × U kt ,ha U pa ,cao = 104, 2932 × 24, = 22, 0970 kV 113, 275 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 0970 − 22 ×100 = 0, 44% 22 BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC MẠNG ĐIỆN BỊ SỰ CỐ Trạm biến áp Uhạ trước chọn đầu phân áp 23,6662 22.5305 23,9250 23,5648 23,5081 21,9472 Đầu phân áp chọn Uhạ sau chọn đầu phân áp + 4x1,5% +1x1,5% + 5x1,5% + 4x1,5% + 4x1,5% - 1x1,5% 22.1418 22.0138 22.0176 22.0469 22.0612 22.0970 % độ lệch điện áp sau điều chỉnh 0.645 0.063 0.325 0.213 0.278 0.441 Vậy đối với trạm biến áp 1, 2, 3, 4,5 ta chọn loại máy biến áp có đầu phân áp điều áp dưới tải đầu phân áp cho chế độ làm việc khác SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 130 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện CHƯƠNG IX TỞNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT I - MỞ ĐẦU Phần cuối thiết kế dự án kinh phí cơng trình tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật Việc lập dự tốn cơng trình tiến hành sau có bàn thiết kế chi tiết cụ thể từ lập dự tốn chi phí xây dựng trạm, chi phí xây dựng đường dây Dự tốn cơng tròn gồm phần chủ yếu xây dựng, lắp đặt máy, hạn mục thiết kế Trong phần tổng kết chủ yếu tính giá thành tải điện thơng qua việc tính tốn tổn thất điện thống kê tiêu kinh tế kỹ thuật II - TÍNH TỐN TỞN THẤT ĐIỆN NĂNG Tính tốn tổn thất điện ứng với tình trạng phụ tải cực đại Theo bảng 7.1 7.2 tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện chia làm phần : 1- Tổn thất cơng suất đường dây ∑∆PL = 2,31 MW - Tổn thất cơng suất máy biến áp bao gồm - Tổn thất đồng: ∑ ∆PCu = 0,35 MW - Tổn thất sắt: ∑ ∆PFe = 0,26 MW - Tổn thất cơng suất thiết bị bù: ∑∆Pbù = ∆P* ∑Qbù= 0,005 40,21 = 0,2011MW - Tổn thất cơng suất tổng: ∆P∑ = ∑∆PL + ∑∆PCu + ∑∆PFe + ∑∆Pbù = = 2,31 + 0,35 + 0,26 + 0,2011 = 3,1211MW - Tổn thất cơng suất tính theo % tồn phụ tải mạng điện: ∆PΣ % = ∆P∑ 3,1211 × 100 = × 100 = 2,9725 P∑ 105 Trong : P∑ tổng cơng suất tác dụng phụ tải - Tổn thất điện hàng năm mạng điện chia làm phần: - Tổn thất điện thép MBA: ∆AFe = ∑ ∆PFe × T = 0, 26 × 8760 = 2277, MWh - Tổn thất điện đường dây cuộn dây MBA: SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 131 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện ∆AR = ( ∑ ∆PL + ∑ ∆PCu ) × τ = ( 2,31 + 0,35 ) × 3979, 4578 = 10585,3576 MWh Trong τ : thời gian tổn thất cơng suất cực đại : τ = (0,124 + Tmax.10-4)2 x 8760 = (0,124 + 5500.10-4)2 x 8760 = 3979,4578 giờ/năm - Tổn thất điện thiết bị bù tính sau: ∆Abu = ∑ ∆Pbu × Tmax = 0, 2011× 5500 = 1106, 05 MWh - Tổng tổn thất điện tồn mạng điện: ∆AΣ = ∆AFe + ∆AR + ∆Abu = 2277, + 10585,3576 + 1106, 05 = 13969, 0076 MWh - Tổng tổn thất điện tồn mạng điện tính theo % tổng điện cung cấp phụ tải: AΣ = PΣ × Tmax = 105 × 5500 = 577500 MWh ∆AΣ % = ∆AΣ 13969, 0076 × 100 = ×100 = 2, 42% AΣ 577500 III - TÍNH TỐN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN: - Tính tốn phí tổn vận hành hàng năm mạng điện: Y = avh ( L ) × K L + avh (T ) × KT + c × ∆AΣ Trong : - avh(L) : hệ số vận hành (khấu hao, tu sửa, phục vụ) đường dây : + cột bêtơng cốt thép : avh(L) = 0,04 avh(T) : hệ số vận hành trạm biến áp Ta lấy avh(T) = 0,1 KL : Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây = 6815,4 103 USD c : giá tiền kWh điện tổn thất = 0,06$/ kWh=60$/MWh KT : Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp : Tra bảng PL4.2, hình PL4.4 quy đổi từ Rúp USD, kết theo bảng sau : Cơng suất Trạm biến Số lượng Giá tiền máy Giá tiền tồn trạm định mức áp máy 10 USD 103 USD (MVA) 1 25 128 128 2 25 128 256 25 128 256 32 130 130 16 98 196 16 98 196 KT =1,162 103 USD Y = avh ( L ) × K L + avh (T ) × KT + c × ∆AΣ = = 0, 04 × 6815, ×103 + 0,1×1162 × 103 + 0, 06 ×13969.0076 ×103 = 1110,873 × 103 USD Y 1110,873 × 103 = = 1,9236 USD / MWh - Giá thành tải điện : β = A∑ 577500 SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 132 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện - Giá thành xây dựng mạng điện MW cơng suất phụ tải cực đại: K= K∑ 6815,4 ×103 + 1110,873 ×103 = 75, 488 ×103 USD / MW = P∑ 105 Trong K ∑ = K L + KT - Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật: Thứ tự Các tiêu Đơn vị Độ lệch điện áp lớn nhỏ lúc cực đại % Độ lệch điện áp lớn nhỏ lúc cố % Tổng độ dài đường dây Km 407,23 Tổng cơng suất trạm biến áp MVA 221 Tổng cơng suất kháng điện dung đường dây sinh MVAr 6,69 Tổng dung lượng bù MVAr 40,21 Vốn đầu tư đường dây 103USD 6815,4 ≅ 1.36308x1011 VNĐ Vốn đầu tư trạm biến áp 103USD 1162 ≅ 2.324x1010 VNĐ Tổng phụ tải max, P∑ MW 105 10 Điện tải hàng năm MWh 577500 11 Tổng tổn thất cơng suất ∆P∑ MW 3,1211 12 Tổng tổn thất cơng suất ∆P∑ % % 2,9725 13 Tổng tổn thất điện ∆A∑ MWh 13969,00 76 14 Tổng tổn thất điện ∆A∑ % % 2,42 15 Giá thành xây dựng mạng điện cho MW phụ tải 103USD/MW 75,488 16 Phí tổn kim loại màu Tấn 600,74 17 Giá thành tải điện USD/MWh 1,9236 18 Phí tổn vận hành hàng năm 10 USD Trị số Ghi 1,178 Thanh góp hạ áp 0,067 Thanh góp hạ áp 0,645 Thanh góp hạ áp 0,063 Thanh góp hạ áp 1110,873 ≅ 1,509,760,000 VNĐ 38,472 VNĐ ≅ 2,221746x1010 VNĐ (Tỷ giá VNĐ/USD = 20 000) SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Page 133 of 134 Trường Đại học Tơn Đức Thắng Đồ án mơn học: Thiết kế mạng điện MỤC LỤC CHƯƠNG I : CÂN BẰNG CƠNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG I - Cân cơng suất tác dụng II - Cân cơng suất phản kháng CHƯƠNG II : DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT I - Chọn điện áp tải điện II - Chọn sơ đồ nối dây mạng điện III - Tính tốn phương án IV - Chọn số bát sứ V - Chỉ tiêu cơng suất kháng điện dung đường dây VI - Tổn hao vầng quang CHƯƠNG III : SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ I - Mục đích II - Tính tốn CHƯƠNG IV : SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP I- u cầu II - Chọn cơng suất máy biến áp trạm giảm áp III - Các thơng số máy biến áp IV - Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết (sơ đồ ngun lý) CHƯƠNG V : BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN I - Mở đầu II - Tính tốn bù kinh tế CHƯƠNG VI : TÍNH TỐN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CƠNG SUẤT KHÁNG VÀ TÍNH TỐN PHÂN BỐ THIẾT BỊ BÙ CƯỠNG BỨC I - Mục đích II - Tính phân bố cơng suất tổn thất lưới điện sau thực bù kinh tế CHƯƠNG VII : TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN I - Mở đầu II - Tính tốn phân bố cơng suất lúc phụ tải cực đại III - Tính tốn phân bố cơng suất lúc phụ tải cực tiểu IV - Tính tốn phân bố cơng suất lúc phụ tải lúc cố CHƯƠNG VIII : ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN I - Mở đầu II – Chọn đầu phân áp CHƯƠNG IX : TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT I – Mở đầu II - Tính tốn tổn thất điện III - Tính tốn giá thành tải điện SVTH: Nguyễn Mạnh Nghĩa GVHD: Ths Nguyễn Hữu Vinh Trang 3 7 58 59 59 61 61 61 67 67 67 68 69 71 71 71 78 78 78 86 86 86 101 116 124 124 124 132 132 133 Page 134 of 134