Thiết Kế Mạng Điện Khu Vực Gồm 2 Nguồn Cung Cấp Điện Cho 9 Phụ Tải

Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CƠNG NGHỆ -   - Thuyết minh: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Thiết kế mạng điện khu vực gồm nguồn cung cấp điện cho phụ tải Giáo viên hướng dẫn : Th.S Lê Tuấn Hộ Sinh viên thực : Trần Hữu Linh Lớp : Điện kỹ thuật – K.27 Khoa : Kỹ thuật & Cơng nghệ – ĐHQN Quy Nhơn – 07/2009 SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Lời Nói Đầu Trong tình hình đất nước ta điện chiếm vai trò quan trọng Nước ta bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Vì vậy, điện sử dụng rộng rãi khơng khu cơng nghiệp mà sử dụng nơng nghiệp, giao thơng vận tải, y tế, giáo dục đời sống người,…Điều đặt nhiệm vụ quan trọng kỹ sư ngành hệ thống điện Một nhiệm vụ thiết kế mạng hệ thống điện Những năm gần nhiều cơng trình điện lớn xây dựng, tương lai xuất nhiều cơng trình lớn Cùng với xuất cơng trình điện lớn phụ tải khơng ngừng phát triển mở rộng Để đáp ứng u cầu đó, việc truyền tải phân phối điện chiếm vai trò quan trọng Vì mà nhiệm vụ đặt kỹ sư ngành hệ thống điện khó khăn phức tạp Thiết kế mạng hệ thống điện đòi hỏi người kỹ sư cần phải biết vận dụng tốt kiến thức lý thuyết kinh nghiệm thực tiễn để giải đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật Có mang lại lợi ích cho kinh tế nói chung ngành điện nói riêng Qua q trình tìm tòi nghiên cứu, với kiến thức thầy truyền đạt, em hồn thành đồ án tốt nghiệp “ Thiết Kế Mạng Điện Khu Vực ” Đồ án giúp cho em hiểu sâu kiến thức học ứng dụng kiến thức vào thực tế Tuy nhiên với lượng kiến thức nhiều hạn chế, thực tế chưa nhiều nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT & CƠNG NGHỆ BỘ MƠN ĐIỆN KỸ THUẬT GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Hữu Linh Lớp : Điện Kỹ Thuật Khóa: 27 Tên đề tài : Thiết kế mạng điện khu vực gồm nguồn cung cấp điện cho phụ tải Bản đồ vị trí nguồn tải: A B Tỷ lệ: đơn vị = 10 km Dữ liệu nguồn điện:  Nguồn điện 1: Nhà máy thủy điện A Số tổ máy cơng suất tổ máy: × 32 MW Điện áp định mức: Uđm = 10,5 kV Hệ số cơng suất định mức: cosφđm = 0,8  Nguồn điện 2: Nhà máy thủy điện B Số tổ máy cơng suất tổ máy: × 50 MW Điện áp định mức: Uđm = 10,5 kV Hệ số cơng suất định mức: cosφđm = 0,8 SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Dữ liệu phụ tải điện: Các số liệu Phụ tải cực đại (MW) Hệ số cơng suất cosφ Các hộ tiêu thụ 22 24 23 25 24 21 28 26 26 0,75 0,8 0,8 0,8 u cầu đảm bảo cung cấp điện I u cầu điều chỉnh điện áp KT I I 0,75 I KT KT KT Điện áp định mức mạng điện thứ cấp (kV) I KT 0,8 0,8 0,8 0,8 I I I I KT KT KT KT 22 Điện áp góp cao áp trạm biến áp tăng áp phụ tải cực đại 1.1Uđm, phụ tải cực tiểu 1.05Uđm, cố 1.1Uđm Đối với tất hộ tiêu thụ có: - Phụ tải cực tiểu 50% phụ tải cực đại - Thời gian sử dụng cơng suất cực đại Tmax = 4700h - Giá 1kWh điện tổn thất = 500 đ - Giá kVar cơng suất thiết bị bù = 150.000 đ - Hệ số đồng thời m = Nội dung: Phân tích hệ thống điện thiết kế Cân cơng suất tác dụng, phản kháng cho hệ thống Xác định sơ lượng cơng suất phản kháng cần bù theo điều kiện cân cơng suất phản kháng (nếu có) Lập phương án nối dây lưới điện Kiểm tra so sánh tiêu kỹ thuật phương án đề So sánh kinh tế phương án thỏa mãn u cầu kỹ thuật Lập bảng thống kê tiêu linh tế - kỹ thuật Phân tích xác định phương án thiết kế tối ưu Xác định số lượng, dung lượng máy biến áp trạm biến áp, chọn sơ đồ nối dây hợp lý trạm biến áp Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết mạng điện thiết kế Xác định lượng cơng suất phản kháng bù kinh tế theo điều kiện phí tổn tính tốn năm bé SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Tính phân bố xác cơng suất tồn mạng điện Kiểm tra cân cơng suất phản kháng (nếu thiếu tiến hành bù kỹ thuật) Tính tổn thất cơng suất, tổn thất điện tồn mạng điện Tính điện áp nút mạng điện Chọn đầu phân áp cho trạm biến áp giảm áp phù hợp với u cầu hộ tiêu thụ Tính tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện Nhận xét ưu khuyết điểm phương án thiết kế chọn Các vẽ thực khổ giấy A0 Cán hướng dẫn: Lê Tuấn Hộ Ngày giao thiết kế: 18 / 03 / 2009 Ngày hồn thành nhiệm vụ: 25 / 06 / 2009 SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ MỤC LỤC Lời Nói Đầu Chương I: Phân tích đặc điểm nguồn phụ tải, cân cơng suất hệ thống I.1 Phân tích đặc điểm nguồn phụ tải I.1.1 Nguồn cung cấp điện I.1.2 Phụ tải I.2 Cân cơng suất hệ thống điện I.2.1 Cân cơng suất tác dụng I.2.2 Cân cơng suất phản kháng I.3 Xác định sơ phương thức vận hành nhà máy I.3.1 Chế độ vận hành với phụ tải cực đại I.3.2 Chế độ vận hành với phụ tải cực tiểu I.3.3 Chế độ cố Chương II: Dự kiến phương án nối dây mạng điện, so sánh phương án mặt kỹ thuật II.1 Dự kiến phương án nối dây mạng điện II.2 So sánh phương án mặt kỹ thuật II.3 Tính tốn kỹ thuật cho phương án II.3.1 Phương án I II.3.2 Phương án II II.3.3 Phương án III II.3.4 Phương án IV II.3.5 Phương án V Chương III: So sánh phương án mặt kinh tế III.1 Phương án I III.2 Phương án II III.3 Phương án III SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Chương IV: Chọn số lượng, cơng suất máy biến áp trạm, sơ đồ trạm sơ đồ mạng điện IV.1 Chọn số lượng, cơng suất máy biến áp trạm tăng áp nhà máy điện IV.2 Chọn số lượng cơng suất máy biến áp trạm hạ áp 62 IV.3 Chọn sơ đồ trạm sơ đồ nối dây chi tiết mạng điện Chương V: Tính bù kinh tế cho mạng điện V.1 Tính tốn tổng qt tốn bù kinh tế cho mạng điện V.2 Tính tốn Qb cho phụ tải Chương VI: Tính xác phân bố cơng suất, kiểm tra cân cơng suất phản kháng, tính tổn thất cơng suất VI.1 Chế độ phụ tải cực đại VI.2 Chế độ phụ tải cực tiểu VI.3 Chế độ sau cố Chương VII: Tính điện áp nút mạng điện, chọn đầu phân áp cho trạm biến áp giảm áp VII.1 Tính điện áp nút mạng điện VII.1.1 Chế độ phụ tải cực đại VII.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu VII.1.3 Chế độ sau cố VII.2 Điều chỉnh điện áp mạng điện VII.2.1 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm VII.2.2 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm lại Chương VIII: Tính tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện 107 VIII.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện VIII.2 Tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện VIII.3 Tổn thất điện mạng điện VIII.4 Tính chi phí giá thành SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Tài liệu tham khảo SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ CHƯƠNG I PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA NGUỒN VÀ CÁC PHỤ TẢI CÂN BẰNG SƠ BỘ CƠNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG I.1 Phân tích đặc điểm nguồn phụ tải Hệ thống cung cấp điện tập hợp nhà máy điện, đường dây, trạm biến áp, hộ tiêu thụ thiết bị phân phối khác Chúng tạo thành hệ thống có phối hợp chặt chẽ với nhau, có nhiệm vụ sản xuất, truyền tải, phân phối, tiêu thụ điện năng, đảm bảo an tồn cho thiết bị người I.1.1 Nguồn cung cấp điện: Trong thiết kế có hai nguồn cung cấp: Nhà máy thủy điện A nhà máy nhiệt điện B I.1.1.1 Nhà máy thủy điện A: Số tổ máy cơng suất tổ máy: × 32 MW Điện áp định mức: Uđm = 10,5 kV Hệ số cơng suất định mức: cosφđm = 0,8 Có ưu điểm: vận hành kinh tế, hiệu suất cao, khởi động nhanh mang tải nhanh, cơng suất tự dùng nhỏ (2% Sđm) Nhược điểm: thời gian xây dựng dài, vốn đầu tư lớn, cơng suất giới hạn lưu lượng chiều cao mực nước I.1.1.2 Nhà máy nhiệt điện B: Số tổ máy cơng suất tổ máy: × 50 MW Điện áp định mức: Uđm = 10,5 kV Hệ số cơng suất định mức: cosφđm = 0,8 Đặc điểm: cơng suất tự dùng tương đối lớn (6 - 8) %S đm, máy phát làm việc ổn định với phụ tải P ≥ 70% Pđm, P ≤ 30% Pđm, máy phát ngừng làm việc, cơng suất phát kinh tế nhà máy nhiệt điện thường (80 – 90)% Pđm I.1.2 Phụ tải điện: Trong mạng điện thiết kế phụ tải tiêu thụ điện, tất phụ tải hộ loại I có tổng cơng suất tác dụng cực đại 219 MW SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Thời gian sử dụng cơng suất cực đại: Tmax = 4700 h, điện áp định mức mạng thứ cấp trạm hạ áp 22 kV, phụ tải cực tiểu 50% phụ tải cực đại Các phụ tải loại I phụ tải quan trọng Bởi điện gây thiệt hại nghiêm trọng kinh tế, ảnh hưởng xấu đến tình hình trị - xã hội, gây nguy hiểm đến tính mạng người Do cần phải cung cấp điện liên tục chất lượng điện tốt, nên đường dây phải bố trí cho phận hỏng phải ngừng sửa chữa đường dây làm việc bình thường, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ cho phụ tải loại I Cơng suất tính chất hộ tiêu thụ cho bảng 1.1 Bảng 1.1 Cơng suất tính chất phụ tải: Các hộ tiêu thụ Các số liệu Phụ tải cực đại (MW) 22 24 23 25 24 21 28 26 26 Hệ số cơng suất cosφ 0,75 0,8 0,8 0,8 0,75 0,8 0,8 0,8 0,8 Hệ số tgφ 0,882 0,75 0,75 0,75 0,882 0,75 0,75 0,75 0,75 u cầu đảm bảo cung cấp điện Điện áp định mức mạng điện thứ cấp (kV) I I I I I I I I I 22 Cơng suất phụ tải chế độ phụ tải cực đại cực tiểu tính theo cơng thức sau: g Smax = Pmax + jQ max Qmax =Pmax × tgφ Và (1.1) Smax = Pmax + Q 2max Trong đó: + Pmax, Qmax: Cơng suất tác dụng phản kháng phụ tải chế độ phụ tải cực đại + Smax: Cơng suất biểu kiến phụ tải chế độ cực đại SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện U 7q = U − GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Pb R b + Q b X b U7 = 114,24 − 14,032 × 1,27 + 11,207 × 27,95 = 111,34 kV 114,24 Điện áp góp cao áp nhà máy thủy điện A bằng: PA" R dA-7 + Q"A X dA-7 UA = U7 + U7 6,862 × 11,73 + 6,486 × 11,22 = 115,58 kV 114,24 = 114,24 + Đường dây A - 1: Trên sở điện áp góp cao áp nhà máy thủy điện A vừa tính được, tiến hành tính điện áp đường dây A - 1: Điện áp góp cao áp trạm bằng: U1 = U A − PA' R d + Q 'A X d UA = 115,58 − 11,286 × 12,37 + 9,416 × 11,84 = 113,41 kV 115,58 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: U1q = U1 − Pb R b + Q b X b U1 = 113,41 − 11,045 × 2,54 + 10,695 × 55,9 = 107,89 kV 113,41 Đường dây B - 4: Điện áp góp cao áp trạm có giá trị: U = U cs − = 115 − PB' R d + Q'B X d U cs 12,843 × 13,41 + 9,139 × 12,83 = 112,48 kV 115 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 106 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện U 4q = U − GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Pb R b + Q b X b U4 = 112,48 − 12,551 × 2,54 + 10,503 × 55,9 = 106,98 kV 112,48 Tính điện áp đường dây lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy điện áp cao chế độ phụ tải cực tiểu cho bảng 7.2 Bảng 7.2 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp Trạm BA Uq, 107,89 108,66 108,49 106,98 106,47 109,62 111,34 107,94 107,75 kV VII.1.3 Chế độ sau cố (Ucs = 121 kV) Chế độ cố xảy ngừng máy phát điện, ngừng mạch đường dây liên kết hai nhà máy, ngừng mạch đường dây nối từ nguồn cung cấp đến hộ tiêu thụ Trong phần xét trường hợp cố ngừng mạch đường dây nối từ nguồn cung cấp đến phụ tải khơng xét cố xếp chồng Đường dây A - - B: Điện áp góp cao áp trạm bằng: PB' R dB7 + Q'B X dB7 U = U cs − U cs = 121 − 12,681 × 9,2 + 15,929 × 8,8 = 118,88 kV 121 Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp bằng: U 7q = U − Pb R b + Qb X b U7 = 118,88 − 28,129 × 1,27 + 23,83 × 27,95 = 113,02 kV 118,88 Điện áp góp cao áp nhà máy thủy điện A bằng: SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 107 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ PA" R dA7 + Q"A X dA7 UA = U7 + U7 = 118,88 + 15,808 × 11,73 + 5,747 × 11,22 = 120,98 kV 118,88 Đường dây A - 1: Trên sở điện áp góp cao áp nhà máy thủy điện A vừa tính được, tiến hành tính điện áp đường dây A - 1: Điện áp góp cao áp trạm bằng: PA' R d + Q'A X d U1 = U A − UA = 120,98 − 23,536 × 24,75 + 15,474 × 23,67 = 113,14 kV 120,98 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: U1q = U1 − Pb R b + Q b X b U1 = 113,14 − 22,069 × 1,27 + 14,566 × 27,95 = 109,29 kV 113,14 Đường dây B - 4: Điện áp góp cao áp trạm có giá trị: PB' R d + Q'B X d U = U cs − U cs = 121 − 26,938 × 26,82 + 15,129 × 25,65 = 111,82 kV 121 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: U 4q = U − Pb R b + Q b X b U4 = 111,82 − 25,081 × 1,27 + 13,918 × 27,95 = 108,06 kV 111,82 Tính điện áp đường dây lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy điện áp cao chế độ sau cố cho bảng 7.3 SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 108 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Bảng 7.3 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp Trạm BA Uq, 109,29 109,21 108,98 108,06 108,69 110,30 113,85 109,75 108,86 kV VII.2 Điều chỉnh điện áp mạng điện Tất phụ tải mạng điện thiết kế hộ tiêu thụ loại I có u cầu điều chỉnh điện áp khác thường Đồng thời giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau cố 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 Tất trạm dùng máy biến áp loại TPDH - 25000/110 có phạm vi điều chỉnh ± × 1,78%, Ucđm = 115 kV, Uhđm = 24,2 kV Đối với trạm có u cầu điều chỉnh điện áp khác thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm quy định sau: • Trong chế độ phụ tải cực đại: dUmax% = + 5% • Trong chế độ phụ tải cực tiểu: dUmin% = 0% • Trong chế độ cố: dUsc% = ÷ +5% Điện áp u cầu góp hạ áp trạm xác định theo cơng thức sau: Uyc = Uđm + dU% Uđm Trong Uđm điện áp định mức mạng điện hạ áp Đối với mạng điện thiết kế điện áp định mức hạ áp U đm = 22 kV Vì điện áp u cầu góp hạ áp trạm phụ tải cực đại bằng: U yc max = 22 + × 22 = 23,1 kV 100 Khi phụ tải cực tiểu: U yc = 22 + × 22 = 22 kV 100 Trong chế độ sau cố: SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 109 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện U ycsc = 22 + GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ × 22 = 23,1 kV 100 Kết tính điện áp góp hạ áp trạm, quy đổi phía điện áp cao chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau cố cho bảng 7.4 Bảng 7.4 Chế độ điện áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp Trạm BA Uqmax 115,70 115,13 115,54 113,10 113,27 115,80 113,85 112,83 112,42 kV Uqmin kV 107,89 108,66 108,49 106,98 106,47 109,62 111,34 107,94 107,75 Uqsc kV 109,29 109,21 108,98 108,06 108,69 110,30 113,85 109,75 108,86 Sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp tải cho phép thay đổi đầu điều chỉnh khơng cần cắt máy biến áp Do chọn đầu điều chỉnh riêng cho chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau cố Để thuận tiện tính trước điện áp, tương ứng với đầu điều chỉnh máy biến áp Kết máy biến áp chọn cho bảng 7.5 VII.2.1 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm 1 Chế độ phụ tải cực đại: Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp xác định theo cơng thức sau: U đc max = U q max U hđm U yc max = 115,70 × 24,2 = 121,21 kV 23,1 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 7, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utc max = 121,15 kV (xem bảng 7.5) Điện áp thực góp hạ áp bằng: U t max = U q max U hđm U tc max = 115,70 × 24,2 = 23,11 kV 121,15 Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 110 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện ΔU max % = U t maxđm −U U đm GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ ×100 = 23,11 − 22 ×100 = 5% 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn phù hợp Bảng 7.5 Thơng số điều chỉnh MBA điều chỉnh tải Thứ tự đầu điều chỉnh Điện áp bổ xung, % Điện áp bổ xung, kV Điện áp đầu điều chỉnh, kV + 16,02 + 18,45 133,45 + 14,24 + 16,40 131,40 + 12,46 + 14,35 129,35 + 10,68 + 12,30 127,30 + 8,90 + 10,25 125,25 + 7,12 + 8,20 123,20 + 5,34 + 6,15 121,15 + 3,56 + 4,10 119,10 + 1,78 + 2,05 117,05 10 0 115,00 11 - 1,78 - 2,05 112,95 12 - 3,56 - 4,10 110,90 13 - 5,34 - 6,15 108,85 14 - 7,12 - 8,20 106,80 15 - 8,90 - 10,25 104,75 16 - 10,68 - 12,30 102,70 17 - 12,46 - 14,35 100,65 18 - 14,24 - 16,40 98,60 19 - 16,02 - 18,45 96,55 Chế độ phụ tải cực tiểu Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp bằng: SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 111 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện U đc = U q U hđm = U yc GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ 107,89 × 24,2 = 118,68 kV 22 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 8, Utc max = 119,10 kV (xem bảng 7.5) Điện áp thực góp hạ áp bằng: U t = U q U hđm = U tc 107,89 × 24,2 = 21,92 kV 119,10 Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: ΔU % = U t minđm −U U đm ×100 = 21,92 − 22 ×100 = − 0,4% 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn phù hợp Chế độ sau cố: Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp bằng: U đc sc = U q sc U hđm U yc sc = 109,29 × 24,2 = 114,49 kV 23,1 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 10, Utc max= 115,00 kV (xem bảng 7.5) Điện áp thực góp hạ áp bằng: U t sc = U q sc U hđm U tc sc = 109,29 × 24,2 = 23,00 kV 115,00 Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: ΔU sc % = U t scđm −U U đm ×100 = 23 − 22 ×100 = 4,5% 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn phù hợp VII.2.2 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm lại Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp lại tiến hành tương tự Các kết tính tốn điều chỉnh điện áp mạng điện cho bảng 7.6, bảng 7.7, bảng 7.8 Bảng 7.6 Đầu điều chỉnh chọn cho MBA trạm chế độ phụ tải cực đại SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 112 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Trạm biến áp Thứ tự dầu điều chỉnh Utc max, kV Ut max, kV ΔUmax, % 121,15 23,11 5,1 121,15 23,00 4,5 121,15 23,08 4,9 119,10 22,98 4,5 119,10 23,02 4,6 121,15 23,13 5,1 119,10 23,13 5,2 8 119,10 22,93 4,2 9 117,05 23,24 5,6 Bảng 7.7 Đầu điều chỉnh chọn cho MBA trạm chế độ phụ tải cực tiểu Trạm biến áp Thứ tự dầu điều chỉnh Utc min, kV Ut min, kV ΔUmin, % 119,10 21,92 - 0,4 119,10 22,08 0,4 119,10 22,04 0,2 117,05 22,12 0,5 117,05 22,01 0,1 121,15 21,90 0,5 123,20 21,87 - 0,6 8 119,10 21,93 - 0,3 119,10 21,89 - 0,5 Bảng 7.8 Đầu điều chỉnh chọn cho MBA trạm chế độ sau cố SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 113 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Trạm biến áp Thứ tự dầu điều chỉnh Utc min, kV Ut min, kV ΔUmin, % 10 115,00 23,00 4,5 10 115,00 22,98 4,5 10 115,00 22,93 4,2 11 112,95 23,15 5,2 10 115,00 22,87 4,0 10 115,00 23,21 5,5 119,10 23,13 5,2 10 115,00 23,10 5,0 10 115,00 22,91 4,1 CHƯƠNG VIII TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 114 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ CỦA MẠNG ĐIỆN VIII.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo cơng thức: K = Kđ + Kt Trong đó: (8.1) Kđ: vốn đầu tư xây dựng đường dây; Kt: vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Trong Chương III ta tính vốn đầu tư xây dựng đường dây có giá trị: Kđ = 165,78.109 đ Vốn đầu tư trạm hạ áp tăng áp xác định theo bảng 8.40, trang 256, sách “thiết kế mạng hệ thống điện”, tác giả Nguyễn Văn Đạm Để thuận tiện cho việc tính tốn ta tổng hợp bảng 8.1 Bảng 8.1 Giá thành trạm biến áp truyền tải có máy biến áp điện áp 110/10 - 20 kV Cơng suất định mức, MVA Giá thành, 106 đ/trạm 16 25 32 40 63 125 13.000 19.000 22.000 25.000 35.000 61.000 Ghi chú: Giá thành trạm hai máy biến áp 1,8 lần giá thành trạm có máy biến áp Trong mạng điện thiết kế có trạm hạ áp, đồng thời trạm có máy biến áp, vốn đầu tư cho trạm hạ áp bằng: Kth = × 1,8 × 19.000.106 = 307,8.109 đ Đối với trạm tăng áp nhà máy điện, vốn đầu tư bằng: Ktt = × 25.000 + × 35.000 = 240.109 đ Giá thành mua thiết bị bù: Kb = Qb.k0 = 26,696 × 150.106 = 4.109 đ (k0 giá kVar cơng suất thiết bị bù) Như tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp có giá trị: Kt = Kth + Ktt + Kb = 307,8.109 + 240.109 +4.109 = 551,8.109 đ Do tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện bằng: K = 165,78.109 + 551,8.109 = 717,58.109 đ SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 115 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ VIII.2 Tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện Tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện gồm có tổn thất cơng suất đường dây tổn thất cơng suất tác dụng trạm biến áp chế độ phụ tải cực đại Theo kết tính tốn bảng 6.2 6.3 Chương VI, tổng tổn thất cơng suất tác dụng đường dây bằng: ΔPd = 2,674 + 3,514 = 6,188 MW Và tổng tổn thất cơng suất tác dụng cuộn dây máy biến áp có giá trị: ΔPb = 0,304 + 0,510 = 0,814 MW Tổn thất cơng suất lõi thép máy biến áp xác định: ΔP0 = ∑ΔPi0 = × × 0,029 = 0,552 MW Tổn thất cơng suất thiết bị bù: ∑ΔPbù = ΔP*.∑Qbù = 0,005 × 26,696 = 0,133 MW (ΔP∗- tổn thất cơng suất tương đối thiết bị bù, với tụ tĩnh lấy 0,005) Vậy tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện bằng: ΔP = ΔPd + ΔPb + ΔP0 + ∑ΔPbù = 6,188 + 0,814 + 0,552 + 0,133 = 7,687 MW Tổn thất cơng suất tác dụng tính theo phần trăm (%) bằng: ΔP% = ΔP 7,687 ×100 = × 100 = 3,51% ∑ Pmax 219 VIII.3 Tổn thất điện mạng điện Tổn thất điện mạng điện xác định theo cơng thức sau: ΔA = (ΔPd + ΔPb).τ + ΔP0.t + ΔAbù Trong đó: (8.2) τ - thời gian tổn thất cơng suất lớn nhất; t - thời gian máy biến áp làm việc năm Bởi máy biến áp vận hành song song năm nên t = 8760 h Trong Chương III ta tính thời gian tổn thất cơng suất lớn bằng: τ = 3091 h SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 116 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Do tổng tổn thất điện mạng điện bằng: ΔA = (6,188 + 0,814) × 3091 + 0,552 × 8760 + 0,133 × 4700 = 27.103,802 MW.h Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm bằng: A = ∑Pmax Tmax = 219 × 4700 = 1.029.300 MW.h Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm (%) bằng: ΔA% = ΔA 27.103,802 ×100 = × 100 = 2,63% A 1.029.300 VIII.4 Tính chi phí giá thành VIII.4.1 Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo cơng thức sau: Y = avhđ.Kđ + avht.Kt + ΔA.c (8.3) Trong đó: avhđ – hệ số vận hành đường dây (avhđ = 0,04); avht – hệ số vận hành thiết bị trạm biến áp (avht = 0,1); c – giá thành kW.h điện tổn thất (c = 500 đ/kW.h) Như vậy: Y = 0,04 × 165,78.109 + 0,1 × 551,8.109 + 27.103,802.103 × 500 = 75,363.109 đ VIII.4.2 Chi phí tính tốn hàng năm Chi phí tính tốn hàng năm xác định theo cơng thức sau: Z = atc.K + Y (8.4) Trong đó: atc – hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (atc = 0,125) Do chi phí tính tốn bằng: Z = 0,125 × 717,58.109 + 75,363.109 = 165,061.109 đ VIII.4.3 Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo cơng thức sau: SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 117 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Y 75,363.109 β= = = 73,22 đ/kW.h A 1.029,3.106 VIII.4.4 Giá thành xây dựng MW cơng suất phụ tải chế độ cực đại Giá thành xây dựng MW cơng suất phụ tải xác định theo biểu thức: K0 = K 717,58.109 = = 3,277.109 đ/MW ∑ Pmax 219 Kết tính tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế tổng hợp bảng 8.2 Bảng 8.2 Các tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế TT Các tiêu SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Đơn vị Giá trị Trang 118 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Tổng cơng suất phụ tải cực đại (Pmax) MW 219 Tổng chiều dài đường dây (l) km 470,3 Tổng cơng suất MBA hạ áp MVA 450 Tổng dung lượng bù (Qb) MVAr 26,696 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện (K) 109 đ 717,58 Tổng vốn đầu tư đường dây (Kđ) 109 đ 165,78 Tổng vốn đầu tư trạm biến áp (Kt) 109 đ 551,8 Tổng điện phụ tải tiêu thụ (A) 106 MWh 1.029,3 Tổn thất điện áp lớn bình thường (ΔUmax bt) % 4,13 % 8,26 11 Tổng tổn thất cơng suất (ΔP) MW 7,687 12 Tổng tổn thất cơng suất (ΔP) % 3,51 13 Tổng tổn thất điện (ΔA) MWh 27.103,80 14 Tổng tổn thất điện (ΔA) % 2,63 15 Chi phí vận hành hàng năm (Y) 109 đ 75,363 16 Chi phí tính tốn hàng năm (Z) 109 đ 165,061 17 Giá thành truyền tải điện (β) đ/kW.h 73,22 18 Giá thành xây dựng MW cơng suất phụ tải cực đại 109 đ/MW 3,227 10 Tổn thất điện áp lớn cố (ΔUmax sc) Nhận xét: Qua bảng tổng kết tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế, ta thấy: + Về mặt kỹ thuật: Mạng điện thiết kế đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện liên tục, tổn thất điện áp nằm phạm qui cho phép, tổn thất điện nhỏ + Về mặt kinh tế: Mạng điện thiết kế có vốn đầu tư tương đối bé, giá thành truyền tải điện nhỏ TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Đạm, Mạng lưới điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2005 SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 119 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Nguyễn Văn Đạm, Thiết kế mạng hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2008 Nguyễn Văn Đạm, Mạng điện áp cao siêu cao, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1998 Trần Bách, Lưới điện hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2005 Hồ Văn Hiến, Hệ thống điện truyền tải phân phối, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2003 Hồ Văn Hiến, Thiết kế mạng điện (Hướng dẫn đồ án mơn học điện 1), Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2003 Nguyễn Hồng Việt, Hồ Văn Hiến, Phan Thị Thanh Bình, Thiết kế hệ thống điện, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2003 Đặng Ngọc Dinh, Nguyễn Hữu Khái, Trần Bách, Hệ thống điện (tập 1), Nhà xuất Đại Học Trung học chun nghiệp, Hà Nội, 1981 Đặng Ngọc Dinh, Trần Bách, Ngơ Hồng Quang, Trịnh Hùng Thám, Hệ thống điện (tập 2), Nhà xuất Đại Học Trung học chun nghiệp, Hà Nội, 1981 10 Jerry C Whitaker, AC Power system Handbook, CRC Press, 2007 11 Mohamed E El-Hawary, Electrical Energy Systems, CRC Press, 2000 12 Leonard L Grigsby, Electric power generation, transmission, and distribution, CRC Press, 2006 SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 120 [...]... 62, 23 29 ,40 77,54 21 + j15,75 68,888 18,14 + j13,605 59, 506 25 + j 12, 893 73,8 19 24 + j10 ,22 2 68,458 9, 86 + j7, 395 32, 345 2 6 + j 19, 5 85 , 29 0 77,54 68, 59 23 + j17 ,25 75,4 49 26 + j 19, 5 85 , 29 0 71,57 24 + j18 78,730 95 95 70 70 70 70 70 70 70 70 330 330 26 5 26 5 26 5 26 5 26 5 26 5 26 5 26 5 mm2Ftt, mm2Ftc, AIcp, 57,05 AItb, 22 + j9,37 62, 753 MVAS, 170,581 170,581 64,6 89 136 ,91 7 147,638 1 19, 013 137,777 150, 898 ... dây tải S (MVA) A-1 22 + j9,37 Chiều dài đường Điện áp tính Điện áp định toán U (kV) mức U (kV) 53,8 87,43 110 dây l (km) A -2 24 + j18 41 ,2 89, 49 A-3 23 + j17 ,25 53,8 89, 13 A-6 21 + j15,75 41 ,2 84 , 29 A-7 18,14 + j13,605 51 80,17 B-4 25 + j 12, 893 58,3 92 , 91 B-5 24 + j10 ,22 2 53,8 90 ,81 B-7 9, 86 + j7, 395 40 61,03 B-8 26 + j 19, 5 36 92 , 27 B -9 26 + j 19, 5 41 ,2 92 , 80 SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 27 ... tiểu cho trong bảng 1 .2 Bảng 1 .2 Thông số các phụ tải: Hộ tiêu thụ g Smax = Pmax + jQ max MVA g Smax MVA Smin = Pmin + jQ min MVA Smin MVA 29 ,333 11 + j9,701 14,666 12 + j9 15 1 22 + j 19, 4 02 2 24 + j18 3 23 + j17 ,25 28 ,75 11,5 + j8, 625 14,375 4 25 + j18,75 31 ,25 12, 5 + j9,375 15, 625 5 24 + j21,166 32 6 21 + j15,75 26 ,25 10,5 + j7,875 7 28 + j21 35 14 + j10,5 17,5 8 26 + j 19, 5 32, 5 13 + j9,75 16 ,25 9 26 ... Hộ tiêu thụ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Pmax MW 22 24 23 25 24 21 28 26 26 Cosφi 0,75 0,8 0,8 0,8 0,75 0,8 0,8 0,8 0,8 Qmaxi MVA 19, 4 02 18 17 ,25 18,75 21 ,166 15,75 21 19, 5 19, 5 Qbi MVA 10,0 32 0 0 5,857 10 ,94 4 0 0 0 0 Q’maxi MVA 9, 37 18 17 ,25 12, 893 10 ,22 2 15,75 21 19, 5 19, 5 Cosφ’i 0, 92 0,8 0 ,9 0, 89 0, 92 0,8 0 ,9 0,8 0,8 I.3 Xác định sơ bộ phương thức vận hành của các nhà máy điện Do nhà máy thủy điện có ưu điểm... MVA 41 ,2 km A 51 km 41 ,2 km 53,8 km 6 21 + j15,75 MVA 7 26 + j 19, 5 MVA 41 ,2 km 40 km B 36 km 28 + j21 MVA 53,8 km 8 3 26 + j 19, 5 MVA 23 + j17 ,25 MVA 5 24 + j10 ,22 2 MVA Hình 2. 1 Sơ đồ mạng điện của phương án I  Phương án II: Sơ đồ mạng điện của phương án II cho trên hình 2. 2 1 31,6 km 2 22 + j9,37 MVA 41 ,2 km A 4 9 24 + j18 25 +j 12, 893 MVA MVA 51 km 7 21 + j15,75 MVA 53,8 km 28 + j21 MVA 3 26 + j 19, 5 MVA... 150, 898 157,4 59 125 ,507 AIsc, 41 ,2 36 40 53,8 58,3 51 41 ,2 53,8 41 ,2 53,8 0,33 0,33 0,46 0,46 0,46 0,46 0,46 0,46 0,46 0,46 0, 4 29 0, 4 29 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 2, 65 2, 65 2, 58 2, 58 2, 58 2, 58 2, 58 2, 58 2, 58 2, 58 9, 06 9, 06 6,80 5 ,94 9 ,20 8,84 7, 72 8,80 12, 37 11,84 13,41 12, 83 11,73 11 ,22 9, 48 12, 37 11,84 9, 48 1, 09 0 ,95 1,03 1, 39 1,50 1, 32 1,06 1, 39 1,06 1, 39 ΩX, B.104S 12, 37 11,84 Kml,... MVA 41 ,2 km 40 km B 41 ,2 km 6 28 + j21 MVA 8 31,6 km 3 21 + j15,75 MVA 36 km 53,8 km 26 + j 19, 5 MVA 23 + j17 ,25 MVA 5 24 + j10 ,22 2 MVA Hình 2. 3 Sơ đồ mạng điện phương án III  Phương án IV: Sơ đồ mạng điện phương án IV cho ở hình 2. 4 1 31,6 km 22 + j9,37 41 ,2 km MVA A 2 4 41 ,2 km 24 + j18 25 + j 12, 893 41 ,2 km MVA MVA 51 km 7 40 km 41 ,2 km 6 31,6 km 21 + j15,75 MVA 9 3 28 + j21 MVA 8 23 + j17 ,25 MVA... ĐKT_K27 B 36 km 26 + j 19, 5 MVA Hình 2. 4 Sơ đồ mạng điện phương án IV 26 + j 19, 5 MVA 44,7 km 5 24 + j10 ,22 2 MVA Trang 20 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ  Phương án V: Sơ đồ mạng điện của phương án V cho ở hình 2. 5 1 31,6 km 4 2 22 + j9,37 MVA 53,8 km A 41 ,2 km 24 + j18 25 + j 12, 893 MVA MVA 41 ,2 km 51 km 7 26 + j 19, 5 MVA 41 ,2 km 40 km 53,8 km 28 + j21 MVA 8 6 B 36 km 3 21 +... 41 ,2 km 40 km 41 ,2 km 6 58,3 km B 36 km 8 44,7 km 26 + j 19, 5 MVA 23 + j17 ,25 MVA 24 + j10 ,22 2 Hình 2. 2 Sơ đồ mạng điện của phương án II MVA SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 19 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ  Phương án III: Sơ đồ mạng điện của phương án III cho ở hình 2. 3 1 31,6 km 2 4 41 ,2 km 9 22 + j9,37 MVA 41 ,2 km 24 + j18 MVA A 25 + j 12, 893 MVA 51 km 7 26 + j 19, 5... Smax 9, 8 62 + 7, 39 52 3 = ×10 = ×103 = 32, 345 A 2 3.U đm 2 3.110 I B-7 max 32, 345 = = 29 ,40 mm2 jkt 1,1 Chọn dây dẫn AC - 70  Đoạn B - 8: I B-8 max = ⇒ Ftt = Smax 26 2 + 19, 52 ×103 U = ×103 = 85 , 29 0 A 2 3.U đm 2 3.110 I B-8 max 85 , 29 0 = = 77,54 mm2 jkt 1,1 SVTH: Trần Hữu Linh Lớp ĐKT_K27 Trang 29 Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Mạng Điện GVHD: Th.S Lê Tuấn Hộ Chọn dây dẫn AC - 95  Đoạn B - 9: Smax 26 2 + 19, 52