Đồ án lưới điệnGVHD Lê Thành Doanh

đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh đồ án lưới điện khu vực GVHD Lê Thành DOanh

Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh LỜI MỞ ĐẦU *** Điện nguồn lượng quan trọng hệ thống lượng quốc gia, sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực như: Quốc phòng, an ninh, sản xuất kinh doanh , đời sống sinh hoạt, nghiên cứu khoa học… Hiện nước ta đường phát triển theo hướng công nghiệp hóa, đại hóa, nên nhu cầu điện đòi hỏi ngày cao số lượng chất lượng Để đáp ứng nhu cầu điện ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm khai thác tốt nguồn lượng biến đổi chúng thành điện Mặt khác, để đảm bảo chất lượng điện cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện đại, có phương thức vận hành tối ưu đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế Xuất phát từ vấn đề trên, bên cạch kiến thức giảng dạy giảng đường, sinh viên ngành điện đề giao thực đồ án môn học thiết kế điện cho mạng điện khu vực Quá trình thực đồ án giúp hiểu biết tổng quan mạng điện khu vực, hiểu biết nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ thống điện xác định hướng thông số đường dây, chọn hệ thống điện áp cho mạng điện chính…những nguyên tắc tổ chức điều khiển hệ thống, tổng vốn đầu tư nguồn nguyên vật liệu để phát triển lượng… Do trình độ kinh nghiệm hạn chế, trình thực đồ án hẳn không tránh sai sót Em mong nhận nhận xét, góp ý thầy cô để đồ án kiến thức thân em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy TS.Lê Thành Doanh, toàn thể thầy cô khoa Hệ Thống Điện tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh Viên PHAN THỊ PHƯƠNG THUÝ SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI – CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.1 Phân tích nguồn phụ tải 1.1.1 Sơ đồ phân tích nguồn phụ tải 1.1.2 Nguồn điện 1.1.3 Phụ tải 1.2 Cân công suất Error! Bookmark not defined 1.2.1 Cân P Error! Bookmark not defined 1.2.2 Cân công suất phản kháng Error! Bookmark not defined Chương 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬTError! Bookmark not define 2.1.Mở đầu Error! Bookmark not defined 2.2.Đề xuất phương án nối dây Error! Bookmark not defined CHƯƠNG III: CHỌ N PHƯƠNG Á N TỐI ƯU Error! Bookmark not defined 3.1Chọn điện áp định mức mạng Error! Bookmark not defined 3.2 Chọn tiết diện dây dẫn Error! Bookmark not defined 3.3 Tổn thất điện áp lưới điện Error! Bookmark not defined 3.4- Tính toán chi tiết phương án Error! Bookmark not defined 3.5 - Cho ̣n phương án tố i ưu theo chỉ tiêu kinh tế Error! Bookmark not defined 3.5.1 - Mở đầu Error! Bookmark not defined 3.5.2 - Phương pháp tính tiêu kinh tế Error! Bookmark not defined 3.5.3 - Tính toán cho phương án Error! Bookmark not defined CHƯƠNG IV: CHỌN MÁY BIẾN ÁP + SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH Error! Bookmark not defined 4.1 Mở đầu Error! Bookmark not defined Tính toán chọn số lượng, công suất định mức máy biến áp cho phụ tảiError! Bookmark not defined 4.2.1 Số lượng máy biến áp: Error! Bookmark not defined 4.2.2 Chọn công suất máy biến áp Error! Bookmark not defined 4.2.3 Chọn loại MBA Error! Bookmark not defined 4.3 Bố trí thiết bị khí cụ điện sơ đồ nối điện Error! Bookmark not defined 4.4 Kết luận Error! Bookmark not defined CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP Error! Bookmark not defined 5.1 Mở đầu Error! Bookmark not defined 5.2 Chế độ phụ tải cực đại Error! Bookmark not defined SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh 5.3 Phụ tải chế độ cực tiểu Error! Bookmark not defined 5.5 Kết luận Error! Bookmark not defined CHƯƠNG VI: CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP - TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP Error! Bookmark not defined 6.1 Mở đầu Error! Bookmark not defined 6.2 Tính điện áp nút mạng điện Error! Bookmark not defined 6.2.1 Chế độ cực đại (UN = 121kV) Error! Bookmark not defined 6.2.2 Chế độ cực tiểu (UN = 115kV) Error! Bookmark not defined 6.2 Điều điện áp mạng điện Error! Bookmark not defined 6.2.1 Các tiêu chuẩn điều chỉnh điện áp Error! Bookmark not defined 6.2.2 - Chọn đầu phân áp cho MBA trạm Error! Bookmark not defined 6.2.3 - Chọn đầu điều chỉnh MBA trạm 2: Error! Bookmark not defined 6.2.4 Chọn đầu điều chỉnh MBA trạm lại Error! Bookmark not defined 6.3 Kết luận Error! Bookmark not defined CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CHO PHƯƠNG ÁN TỐI ƯUError! Bookmark not defined 7.1 Mở đầu Error! Bookmark not defined 7.2 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện Error! Bookmark not defined 7.3 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện Error! Bookmark not defined 7.4 Tổn thất điện lưới điện Error! Bookmark not defined 7.5 Các loại chi phí giá thành Error! Bookmark not defined 7.5.1 Chi phí vận hành hàng năm Error! Bookmark not defined 7.5.2 Chi phí tính toán hàng năm Error! Bookmark not defined 7.5.3 Giá thành truyền tải điện Error! Bookmark not defined 7.5.4 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại Error! Bookmark not defined 7.6 Kết luận Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Đề : Yêu cầu thiết kế lưới điện cho khu vực gồm nguồn phụ tải phân bố sau: Số liệu nguồn: nguồn góp hệ thống 110 kV có công suất vô lớn, hệ số công suất 0,88 Số liệu phụ tải: Thông số Pmax (MW) Pmin (MW) Cos φ đm Phụ tải 33 29 40 36 28 34 70% 0,9 Uđm (kV) 22 Yêu cầu điều chỉnh điện áp Loại KT T KT KT T KT 1 1 Tmax(h) 4400 4400 4400 4400 4400 4400 SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh CHƯƠNG I: PHÂN TÍ CH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÔNG SUẤT 1.1 - Phân tích nguồn phụ tải 1.1.1 - Sơ đồ phân tích nguồn phụ tải CÂN BẰNG ( ô = 10km x 10km ) 1.1.2 - Nguồn điện - Trong thiết kế lưới điện, việc phân tích nguồn điện để nắm vững đặc điểm số liệu nguồn, thuận lợi cho việc tính toán Ta sử dụng nguồn có công suất vô lớn - Nguồn công suất vô lớn (VCL) nguồn có điện áp đầu cực không thay đổi biên độ dù có xảy cố sau nó:  Nguồn có công suất VCL có khả đáp ứng yêu cầu công suất phụ tải đảm bảo chất lượng điện áp:  Nguồn có công suất VCL đảm bảo điện áp góp cao áp không đổi xảy biến động công suất phụ tải dù xảy ngắn mạch  Nguồn có công suất (≥5÷7)lần công suất phụ tải 1.1.3 -Phụ tải Số liệu phụ tải bảng sau: SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Các số liệu 33 Phụ tải cực đại (MW) Phụ tải cực tiểu 23,1 (MW) Loại hộ I 0,9 Cos Trong đó: Smin=70%Smax Các phụ tải 40 36 29 28 34 20,3 28 25,2 19,6 23,8 I 0,9 I 0,9 I 0,9 III 0,9 I 0,9 Pmax=Smax.cos𝜑 ; Qmin=Smin.sin𝜑 Pmin=Smin.cos𝜑 ; Qmax=Smax.sin𝜑 ; Điện áp nguồn điện phụ tải cực đại, cố nặng nề UA=1,1.Uđm , phụ tải cực tiểu UA=1,05.Uđm Phụ tải cực tiểu 70% phụ tải cực đại Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax= 4400 (h) Giá 1kWh điện tổn thất: 750 đ/kWh Giá 1kVAR thiết bị bù: 150 đ/kVAR Hệ số đồng thời m=1, Jkt=1,1A/mm2 Có phụ tải chia thành loại  Phụ tải loại I (gồm phụ tải: 1, 2, 3, 4, chiếm 83,3% ): loại phụ tải quan trọng phải cung cấp điện liên tục Nếu gián đoạn cung cấp điện gây hậu nghiêm trọng ảnh hưởng đến an ninh, quốc phòng, an ninh, trị, tính mạng người thiệt hại nhiều kinh tế Vì phụ tải loại I phải cấp điện lộ đường dây kép TBA có máy biến áp làm việc song song để đảm bảo độ tin cậy chất lượng điện chế độ vận hành Khi ngừng cấp điện làm hỏng sản phẩm, hư hại thiết bị gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động phụ tải  Phụ tải loại III ( gồm phụ tải chiếm 16,7% ): loại phụ tải có mức quan trọng thấp hơn, để giảm chi phí đầu tư phụ tải cần cấp điện đường dây đơn máy biến áp Hệ số công suất cosφ = 0.9 SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Hà Nội 2016 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c GVHD: TS Lê Thành Doanh Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax phụ tải 4400(h) Điện áp định mức mạng điện thứ cấp 10 kV Phụ tải cực tiểu 70% phụ tải cực đại Yêu cầu điều chỉnh điện áp:  Trong mạng thiết kế mạng điện cho hộ phụ tải (1, 2, 3, 4, 6) yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường (KT) nên độ lệch điện áp thỏa mãn: - Chế độ phụ tải cực đại : ĐL% = +5% - Chế độ phụ tải cực tiểu : ĐL% =0% - Chế độ cố : ĐL% = ÷5%  Phụ tải (5) yêu cầu điều chỉnh điện áp thường (T) nên phạm vi điều chỉnh điện áp thỏa mãn: - Chế độ phụ tải cực đại : ĐL% ≥ + 2,5% - Chế độ phụ tải cực tiểu: ĐL% ≤ + 7,5% - Chế độ cố : ĐL% ≥ - 2,5% Kết tính giá trị công suất phụ tải chế độ cực đại cực tiểu ta có bảng thống số phụ tải: Phụ Thuộc Smax Pmax Qmax Smin Pmin Qmin Cos tải hộ (MVA) (MW) (MVAR) (MVA) (MW) (MVAR) φ loại I 36,67 33 15,98 25,67 23,1 11,19 0,9 I 32,22 29 14,05 22,56 20,3 9,83 0,9 I 44,44 40 19,37 31,11 28 13,56 0,9 I 40,00 36 17,44 28,00 25,2 12,20 0,9 III 31,11 28 13,56 21,78 19,6 9,49 0,9 I 37,78 34 16,47 26,44 23,8 11,53 0,9 Tổ ng 222,22 200 96,86 155,56 140 67,81 Từ phân tích cụ thể nguồn phụ tải ta có cách nhìn tổng quan đặc điểm nguồn phụ tải Từ có sở thực tế cho việc tính toán phương án cho chương SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Tmax (h) 4400 4400 4400 4400 4400 4400 Hà Nội 2016 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c GVHD: TS Lê Thành Doanh 1.2 -Cân công suất Để hệ thống làm việc ổn định đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng P công suất phản kháng Q cho hộ tiêu thụ tổn thất công suất phần tử hệ thống Nếu cân công suất tác dụng công suất phản kháng phát với công suất tiêu thụ bị phá vỡ tiêu chất lượng điện bị giảm dẫn đến thiệt hại kinh tế làm tan vỡ hệ thống Vì ta cần phải cân công suất 1.2.1 - Cân P  PF   Pyc  m  Ppt i   P   Ptd   Pdt i 1 Trong đó: m : hệ số đồng thời xuất phụ tải cực đại, m=1  PF : tổng công suất tác dụng phát từ nguồn phụ tải  Pyc : tổng công suất tác dụng yêu cầu hệ thống  Ppt i i 1 : công suất tác dụng phụ tải thứ i chế độ phụ tải  P  Ptd  Pdt : tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện : tổng công suất tự dùng nhà máy điện : tổng công suất dự trữ mạng điện  PF   Ppt 15%  Ppt Trong tính toán sơ ta lấy i 1 Theo bảng số liệu số liệu phụ tải cho ta có :  PF   Pyc   Ppt 5%  Ppt i 1 SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh =200 + 15%.200 =230 ( MW) Việc cân công suất giúp cho tần số lưới điện giữ ổn định 1.2.2 - Cân công suất phản kháng Trong hệ thống, chế độ vận hành ổn định tồn có cân công suất phản kháng tác dụng Cân công suất tác dụng, trước tiên để giữ tần số bình thường hệ thống, để giữ điện áp bình thường cần phải có cân công suất phản kháng hệ thống nói chung khu vực nói riêng Sự thiếu hụt công suất phản kháng làm cho điện kháng giảm.Mặt khác thay đổi điện áp ảnh hưởng tới tần số ngược lại Như giảm điện áp làm tăng tần số hệ thống giảm tần số làm tăng điện áp.Vì để đảm bảo chất lượng điện áp hộ tiêu thụ mạng điện hệ thống ,cần tiến hành cân sơ công suất phản kháng Sự cân công suất phản kháng hệ thống biểu diễn  QF   Qyc biểu thức sau :  m  Q pt   Qb   QL   Qc   Qtd   Q dt i 1 Trong đó:  QF : tổng công suất phản kháng phát từ nguồn tới phụ tải  Qyc :là tổng công suất yêu cầu hệ thống  Q pt i : tổng công suất phản kháng cực đại phụ tải thứ i i 1 mạng có xét đến hệ số đồng thời m=1  QL :là tổng công suất phản kháng cảm kháng đường dây mạng lưới điện SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page Lớp: D8H5 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện Trườ ng Đại Họ c Điện Lự c  Qc : Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Tổng công suất phản kháng điện dung đường dâysinh  Qb : Tổng tổn thất công suất phản kháng tram biến áp  Qtd : tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện  Qdt : Tổng công suất dự trữ hệ thống Trong tính toán sơ ta tính công suất phản kháng yêu cầu hệ thống công thức sau:  Qyc  6 i 1 i 1  Q pt i  15%  Q pt i = 96,86 + 15%.96,86 = 111,389 (MW) Ta lại có: ∑ 𝑄𝐹 = ∑ 𝑃𝐹 𝑡𝑔𝜑 = 210.0,54 = 113,4( MVAr)  Từ kết tính toán ta nhận thấy tổng công suất phản kháng nguồn phát lớn công suất phản kháng yêu cầu hệ thống ta tiến hành bù công suất phản kháng CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 2.1 - Mở đầu: Như ta biết tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện phụ thuộc nhiều vào sơ đồ Vì sơ đồ mạng điện cần phải có chi phí nhỏ đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết chất lượng điện yêu cầu hộ tiêu thụ điện, thuận tiện an toàn vận hành, khả phát triển tương lai tiếp nhận phụ tải Trong chương đề xuất phương án nối dây tương ứng với sơ đồ Sau tiến hành tính toán tiêu kỹ thuật cho phương án 2.2 - Đề xuất phương án nối dây: Trong thực tế có nhiều phương án nối dây( nối dây theo kiểu hình tia,kiểu mạng kín…) Căn vào phụ tải nối dây ta thấy phụ tải loại cung cấp điện đường dây kép có nguồn cấp điện(mạch vòng), phụ tải loại cần sử dụng mạch đơn SV: Phan Thi ̣ Phương Thuý Page 10 Lớp: D8H5 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh 6.2 Điều điện áp mạng điện 6.2.1 Các tiêu chuẩn điều chỉnh điện áp Hầu hết phụ tải mạng thiết kế hộ tiêu thụ loại I có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường phụ tải 1,3,4,6; phụ tải 2,5 yêu cầu điều chỉnh thường Đồng thời giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu khác tương đối nhiều Do để đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho hộ tiêu thụ cần sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp tải Các hộ phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp T, ta sử dụng máy biến áp có đầu phân áp cố định với phạm vi điều chỉnh là: Upatc= 115  2.2, 5%.115 Các hộ phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp KT, ta sử dụng MBA có điều chỉnh tải tiến hành chọn đầu phân áp với phạm vi điều chỉnh: Upatc = 115  9.1, 78%.115 Yêu cầu điều chỉnh chất lượng điện áp bao gồm: + Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT, độ lệch điện áp cho phép góp hạ áp Trong chế độ phụ tải cực tiểu: dU1% = %.Udm Trong chế độ phụ tải cực đại: dU2% = +5 %.Udm + Yêu cầu điều chỉnh điện áp T, độ lệch điện áp cho phép góp họ áp là: Chế độ phụ tải cực tiểu: dU1%  +7.5%.Udm Chế độ phụ tải cực đại: dU2% ≥+2.5%.Udm Quy ước: Kí hiệu “1” dùng cho chế độ phụ tải Kí hiệu “2” dùng cho chế độ phụ tải max Phương pháp chọn đầu phân áp sau: - Điện áp yêu cầu hạ áp trạm xác định theo công thức: U Hyc U Hdm  dU %.U Hdm Trong đó: UHdm: điện áp định mức góp hạ áp UHdm=22kV UHyc: điện áp yêu cầu hạ áp +Đối với hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp KT thì: U U H 1yc H yc U Hdm U Hdm  dU %.U  22  0.22  22kV Hdm  dU %.U  22  5%.22  23,1kV Hdm Page 67 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh +Đối với hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp T thì: U U H 1yc H yc U U Hdm  dU %.U  22  7,5%.22  23, 65kV Hdm Hdm  dU %.U  22  2,5%.22  22,55kV Hdm - Giá trị điện áp hạ áp quy đổi phía cao là: U '  U  U H c B Với chế độ phụ tải thì: U '  U  U H1 C1 B1 U' U  U H2 C2 B2 - Tỉ số biến đổi điện áp MBA k = U UC = pa UH U Hdm Trong đó: Upa: giá trị điện áp góp cao áp đầu phân áp chọn: Ở chế độ phụ tải có đầu phân áp tương ứng chế độ phụ tải: Upa1=(UC1 -  UB1) U Hdm U = U’H1 Hdm U Hyc1 U Hyc1 Upa2 =(UC2 -  UB2) U Hdm U = U’H2 Hdm U Hyc U Hyc Với máy biến áp có đầu phân áp cố định (các hộ phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường T) Phạm vi điều chỉnh điện áp máy biến áp có đầu phân áp cố định là: - U patc  115  2.2,5%.115 Ở chế độ phụ tải max dùng chung đầu phân áp tiêu chuẩn U    U U patb  pa1 pa  Từ giá trị U patb chọn đầu phân áp tiêu chuẩn U patc gần Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp máy biến áp: UH1 =(UC1 -  UB1) U Hdm U = U’H1 Hdm U patc1 U patc1 Page 68 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý UH2 Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh U U =(UC2 -  UB2) Hdm = U’H2 Hdm U patc2 U patc2 Kiểm tra lại điều kiện: dU %  U H1 U U Hdm 100%  7,5% Hdm U U Hdm 100%  2,5% dU %  H 2 U Hdm - Với máy biến áp điều chỉnh tải (yêu cầu điều chỉnh điện áp KT) Phạm vi điều chỉnh điện áp máy biến áp điều chỉnh tải là: U patc  115  9.1, 78%.115 Ở chế độ phụ tải có 1đầu phân áp tương ứng U pa1 U patc1 U U pa patc Tính lại giá trị điện ápthực hạ áp máy biến áp : UH1 =(UC1 -  UB1) UH2 =(UC2 -  UB2) U Hdm U = U’H1 Hdm U patc1 U patc1 U Hdm U = U’H2 Hdm U patc2 U patc2 Kiểm tra lại điều kiện: dU1%= dU2%= U H U dm 100% = 0% U Hdm U H U dm 100% = 5% U Hdm Bảng 6.1 kết tính điện áp góp hạ áp trạm, quy đổi phía điện áp cao chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu Page 69 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Trạm BA UH '2 kV 113,032 114,1 UH 1' kV 109,39 111,997 113,819 109,692 114,415 110,121 108,684 109,93 107,93 110,324 Sử dụng MBA điều chỉnh tải cho phép thay đổi đầu điều chỉnh không cần cắt MBA Do cần chọn đầu điều chỉnh riêng cho chế độ phụ tải cực đại cực tiểu Để thuận tiện tính trướng điện áp tương ứng với đầu điều chỉnh MBA Kết tính MBA chọn cho bảng Bảng số liệu đầu phân áp tiêu chuẩn máy biến áp có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường KT Nấc đcđ -9 -8 a Upatc 96,57 98,62 (kV ) Nấc đcđ a Upatc 117,0 (kV 115 47 ) -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 100,6 102,7 104,7 106,8 108,8 110,9 112,9 115 71 18 65 12 59 06 53 119,0 121,1 123,1 125,2 127,2 129,3 131,3 133,4 94 41 88 35 82 29 76 23 Page 70 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Bảng số liệu đầu phân áp tiêu chuẩn máy biến áp có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường T Nấc đcđa -2 -1 Upatc (kV) 109,25 112,125 115 117,875 120,75 6.2.2 - Chọn đầu phân áp cho MBA trạm Điện áp hạ áp quy đổi phía cao áp UH 1' = 109,390 (kV) UH '2 = 113,032 (kV) Đây hộ loại I, yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên ta có giá trị điện áp yêu cầu TBA : Uyc1 = UHđm + dU1% UHđm = 22 +0 %.22 = 22 (kV) Uyc2 = UHđm + dU1% UHđm = 22 +5 %.22 = 23,1 (kV) Tính đầu điều chỉnh MBA phụ tải cực tiểu cực đại: Upa1 = UH 1' U dm 22 =109,390 = 109,39 (kV) 22 U yc  Upatc1 =108,859 ứng với n=-3 Upa2 = UH '2 U dm 22 = 113,032 = 107,65(kV) U yc 23,1  Upatc2=106,812 ứng với n = -4 Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp MBA : Page 71 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý UH1 Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh U 22 = UH 1' dm = 109,390 = 22,107(kV) 108,859 U patc1 UH2 = UH '2 U dm 22 = 113,032 =23,28(kV) 106,812 U patc2 Kiểm tra điều kiện : dU1%= dU2%= U H U dm 22,107  22 100%= 100% = 0,486% ≈ % U Hdm 22 U H U dm 23, 28  22 100%= 100% = 5,818%.≈ % U Hdm 22  Thỏa mãn điều kiện 6.2.3 - Chọn đầu điều chỉnh MBA trạm 2: Điện áp hạ áp quy đổi phía cao áp UH 1' = 110,121 kV UH '2 = 114,100 kV Đây hộ loại I, yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên ta có giá trị điện áp yêu cầu TBA : Uyc1 = Uđm + du1%.Uđm = 22 +7.5 %.22 = 23,65(kV) Uyc2 = Uđm + du1%.Uđm = 22 +2.5 %.22 = 22,55(kV) Tính đầu điều chỉnh MBA phụ tải cực tiểu cực đại: Với Udm= 22(kV) Upa1 = UH 1' U dm 22 = 110,121 = 102,438 (kV) 23,65 U yc Upa2 = UH '2 U dm 22 =114,100 = 111,317(kV) 22,55 U yc Page 72 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Ở hai chế độ phụ tải phụ tải max dùng chung đầu phân áp 1 tiêu chuẩn : Upatb = (U1pa+U2 pa) = (102,438 +111,317) =106,88 (kV) 2 Dựa vào bảng ta chọn Upatc =109,25 kV ứng với n=-2 Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp MBA : UH1 =U’H1 U dm 22 = 110,121 = 22,175(kV) 109 ,25 U patc1 UH2 = UH '2 U dm 22 =114,100 =22,977 (kV) 109 ,25 U patc2 Kiểm tra điều kiện : dU1%= dU2%= U H U dm 22,175  22 100%= 100% =0,795%  7,5% U Hdm 22 U H U dm 22,977  22 100%= 100% =4,44%  2,5% U Hdm 22 => Thõa mãn điều kiện chọn 6.2.4 Chọn đầu điều chỉnh MBA trạm lại Kết tính toán điều chỉnh điện áp mạng điện cho bảng Bảng 6.2: Thông số điện áp trạm biến áp chế độ điều chỉnh đầu phân áp cố định Trạm UiHmax UiHmin Udcmax Udcmin Udc Đầu Uđctc Utmax Utmin dUmax dUmin biến (kV) (kV) (kV) (kV) (kV) phân (kV) (kV) (kV) % % áp áp 114,1 110,121 111,317 102,438 106,88 -2 109,25 22,977 22,175 4,44 0,795 109,692 107,93 107,017 100,4 103,71 Page 73 -2 109,25 22,089 21,734 0,4 1,209 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Ở bảng ta thấy, trạm có dUmax = 0,4% < 2,5 % nên để thỏa mãn điều chỉnh điện áp, cần biện pháp phụ trợ khác.Còn trạm lại thõa mãn điều kiện 6.4 Kết luận Ta có bảng tổng hợp: Bảng 6.3: Các đầu điều chỉnh điện áp trạm biến áp Trạm biến áp Kiểu điều chỉnh điện áp Dưới tải Đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Chế độ phụ Chế độ phụ tải cực đại tải cực tiểu -4 -3 Không tải -2 Dưới tải -5 -4 Dưới tải -4 -3 Không tải Dưới tải Page 74 -2 -3 -3 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CHO PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU ************* 7.1 Mở đầu Tính toán tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện công việc quan trọng Nó bao gồm việc xác định vốn đầu tư xây dựng, tính toán tổn thất điện năng, loại chi phí giá thành nguyên vật liệu Từ ta tính toán giá thành truyền tải giá thành xây dựng lưới điện nhằm đánh giá tính khả thi dự án 7.2 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = Kđ + Kt (7.1) Trong đó: + Kđ : Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây Ở chương tính được: Kđ = 107852,82 106 đ đồng + Kt : Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Kt = ∑ 𝑛 𝑛𝑛𝑛 (7.2) Với KBi giá thành máy biến áp, n hệ số trạm biến áp ; n = với trạm có máy biến, n = 1,8 với trạm có máy biến áp Vốn đầu tư cho trạm hạ áp xác định theo bảng sau: Bảng 7.1: Giá thành máy biến áp Công suất định mức (MVA) 16 25 32 40 13000 19000 22000 25000 Giá thành (106 đ/trạm) Page 75 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh (Tra bảng 8.40, trang 256, sách Thiết kế mạng hệ thống điện TS Nguyễn Văn Đạm, nhà xuất Khoa hoạc Kỹ thuật, 2008) Theo công thức (7.2) ta có vốn đầu tư cho trạm biến áp Bảng 7.2: Vốn đầu tư cho trạm biến áp Số máy biến áp Hệ số trạm biến áp 1,8 Công suất định mức MBA(MVA) 32 Kt(10^6 đ) 39600 2 1,8 25 34.200 1,8 32 39600 1,8 32 39600 1 32 22000 1,8 40 45000 Trạm Tổng 220000 Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện là: K = Kđ + Kt = 107852,82.106 + 220000.106 = 327,85.109 (đ) 7.3 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện Tổn thất công suất tác dụng mạng điện gồm tổn thất công suất đường dây tổn thất công suất tác dụng trạm biến áp chế độ phụ tải cực đại Theo kết tính toán chương ta có: - Tổn thất công suất tác dụng đường dây là: ∆Pd = 5,425 MW - Tổn thất công suất tác dụng cuộn dây máy biến áp là: ∆Pb = 0,725 MW Page 76 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh - Tổn thất công suất tác dụng lõi thép máy biến áp là: - ∆𝑛0 = (0,035 + 0,029 + 0,035 + 0,035 + 0,042)+ 0,035 = 0,387 MW Như vậy, tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện là: ∆𝑛 = ∆𝑛𝑛 + ∆𝑛𝑛 + ∆𝑛0 = 5,425 + 0,725 + 0,387 = 6,537 𝑛𝑛 Tổng tổn thất công suất tác dụng tính theo phần trăm là: ∆𝑛 6,537 ∆𝑛% = 100 = 100 = 3,2685 % ∑ 𝑛𝑛𝑛𝑛 200 7.4 Tổn thất điện lưới điện Tổng tổn thất điện mạng điện xác định theo công thức: ∆A = (∆Pd + ∆Pb).τ + ∆Po t Trong đó: τ - Thời gian tổn thất công suất lớn t- thời gian máy biến áp vận hành năm Bởi máy biến áp vận hành song song năm nên t = 8760h Thời gian tổn thất công suất lớn tính theo công thức: τ = (0.124+T max.10-4).8760 h Trong mạng điện thiết kế cả phụ tải sử dụng phụ tải cực đại năm 4400 h Do vậy: Thời gian tổn thất công suất lớn các nhánh là: τ1 = τ2 = τ3 = τ4 =τ5 = τ6 =(0,124 + 4400.10-4)2.8760 = 2786,52 h Tổng tổn thất điện đường dây (đã tính chương V) Ad=15116,9 (MWh) Tổng tổn thất điện MBA(đã tính chương V)  AB = 3806,59 (MWh)  A =Ad+AB =15116,9 + 3806,59 = 18923,49 (MWh) Tổng điện hộ tiêu thụ năm là: A =∑(𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 ) (MWh) Page 77 (7.4) Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Bảng 7.4: Điện tiêu thụ hộ năm Phụ tải Pmaxi(MW) 33 Tmaxi(h) 4400 Ai(MWh) 145200 29 4400 127600 40 4400 176000 36 4400 158400 28 4400 123200 34 4400 149600 Tổng 200 880000 Tổng điện hộ tiêu thụ năm: A = 880000 MWh Tổng tổn thất điện lưới điện tính theo phần tram là: ∆𝑛 18923,49 ∆𝑛% = 100 = 100 = 2,15 % 𝑛 880000 7.5 Các loại chi phí giá thành 7.5.1 Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo công thức: Y = avhd.Kđ + avht Kt + ΔA.c (7.5) Trong đó: avhd : hệ số vận hành đường dây (avhd = 0,04) avht : hệ số hành thiết bị trạm biến áp (avht = 0,1) c : giá thành 1kWh điện tổn thất Theo đề có: c = 1000đ/kW.h Page 78 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Từ công thức 7.5 ta có: Y = 0,04 107852,82.106 + 0,1 220000.106 + 18923,49 1000.103 = 45,24.109 (đ) 7.5.2 Chi phí tính toán hàng năm Chi phí tính toán hàng năm xác định theo công thức: Z = atc K + Y (7.6) Trong đó, atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (atc = 0,125) Do chi phí tính toán bằng: Z = 0,125 327,85.109 + 45,24.109 = 86,22.109 (đ) 7.5.3 Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức: β= 𝑛 𝑛 = 45,24.109 880000 = 51,41.103 (đ/MWh) = 51,41 (đ/kWh) 7.5.4 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải xác định theo biểu thức: K0 = ∑ 𝑛 𝑛𝑛𝑛𝑛 = 327,85.109 200 7.6 Kết luận Page 79 = 1,64.109 (đ/MW) Hà Nội 2016 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý GVHD: TS Lê Thành Doanh Bảng 7.5: Tổng hợp tiêu kinh tế - kỹ thuật lưới điện thiết kế Số thứ tự Các tiêu Đơn vị Giá trị Tổng công suất phụ tải cực đại, ∑ 𝑃𝑚𝑎𝑥 MW 200 Tống chiều dài đường dây, ∑ 𝑙 km 461,94 Tổng công suất máy biến áp, ∑ 𝑆đ𝑚𝐵 MVA 340 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện, K 109 đ 327,85 Tổng vốn đầu tư cho đường dây, Kđ 109 đ 107582,82 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp, Kt 109 đ 220 Tổng điện phụ tải tiêu thụ năm, A MWh 880000 ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑡 % 3,98 ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑠𝑐 % 7,95 10 Tổn thất công suất ∆𝑃 MW 6,537 11 Tổn thất công suất ∆𝑃 % 3,2685 12 Tổn thất điện ∆𝐴 MWh 18923,49 13 Tổn thất điện ∆𝐴 % 2,15 14 Chi phí vận hành hàng năm, Y 109 đ 45,24 15 Chi phí tính toán hàng năm, Z 109 đ 86,22 16 Giá thành truyền tải điện năng, β đ/kWh 51,41 17 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại, K0 109 đ/MW 1,64 Page 80 Đồ Án Môn Học: Lưới Điện SV: Phan Thị Phương Thuý Hà Nội 2016 GVHD: TS Lê Thành Doanh Tài liệu tham khảo: - Sách “ Mạng lưới điện”, tác giả TS Nguyễn Văn Đạm, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005 -Sách “ Thiết kế mạng hệ thống điện”, tác giả TS Nguyễn Văn Đạm, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2008 Page 81