đồ án thiết kế lưới điện

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC LỜI NÓI ĐẦU Lưới điện phận hệ thống điện làm nhiệm vụ tải điện từ nguồn điện tớ thiết bị dung điện Thiết kế xây dựng lưới điện công việc quan trọng ngành điện, có ảnh hưởng lớn tới cách tiêu kinh tế- kỹ thuật hệ thống điện Giải đắn vấn đề kinh tế- ký thuật, xây dựng vận hành mang lại lợi ích không nhỏ hệ thống điện Đồ án môn học “ Thiết kế lưới điện khu vực” tính toán thiết kế mạng điện cho khu vực gồm hộ tiêu thụ điện gồm loại I loại III, đưa phương án thiết kế thực thi nhất, đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ điện với chi phí nhỏ thực hạn chế kỹ thuật độ tin cậy cung cấp điện chất lượng điện Do kiến thức hạn chế nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận bảo giúp đỡ thầy , cô giảng viên để em tự hoàn thiện kiến thức Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn Đức thuận giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học Tháng năm 2016 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hồng Quế GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -1- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC MỤC LỤC CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI -Phân tích nguồn cung cấp điện cần thiết phải quan tâm mức bắt tay vào làm thiết kế Việc định sơ đồ nối dây mạng điện phương thức vận hành mạng nhà máy điện, hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí, nhiệm vụ tính chất nhà máy điện -Số liệu phụ tải loại tài liệu quan trọng Thiết kế hệ thống có xác hay không hoàn toàn toàn mức độ xác công tác thu thập phân tích phụ tải định 1.1.1 Phân tích nguồn -Hệ thống công suất vô lớn GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -2- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC -Hệ số công suất: 0,85 1.1.2 Phân tích phụ tải Bảng1.1_Các số liệu cho Các hộ tiêu thụ Các số liệu Phụ tải cực đại (MW) 21 20 18 23 27 31 20 t kt kt Thời gian sử dụng công suất lớn 4700 Phụ tải cực tiểu(MW) 60%Pmax Hệ số công suất cos φ 0,85 Mức đảm bảo cung cấp điện I Yêu cầu điều chỉnh điện áp Kt t Điện áp danh định thứ cấp t kt 22 kV -Gồm phụ tải loại I- phụ tải phải đảm bảo cung cấp điện liên tục , điện gây hậu nghiêm trọng -Tổng công suất tác dụng cực đại: 160 MW -Thời gian sử dụng công suất lớn nhất: Tmax= 4700h -Điện áp danh định thứ cấp: 22 kV -Phụ tải ( 1, 4, 6, 7) phụ tải có yêu cầu khác thường , phụ tải ( 2, 3, 5) phụ tải có yêu cầu thường Bảng 1.2_Số liệu tổng hợp phụ tải STT cosϕ tanϕ Phụ tải max Qmax Pmax (MW) (MVAr) Phụ tải Smax (MVA) 0.85 0.62 21 13.01 21+13.01j 0.85 0.62 20 12.39 20+12.39j 0.85 0.62 18 11.16 18+11.16j GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -3- Pmin (MW) 12.6 12.0 10.8 Qmin (MVAr) Smin (MVA) 7.81 12.6+7.81j 7.44 12+7.44j 6.69 10.8+6.69j SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC 0.85 0.62 23 14.25 23+14.25j 0.85 0.62 27 16.73 27+16.73j 0.85 0.62 31 19.21 31+19.21j 0.85 0.62 20 12.39 20+12.39j 13.8 16.2 18.6 12.0 8.55 13.8+8.55j 10.04 16.2+10.04j 11.53 18.6+11.53j 7.44 12+7.44j cos= 0.85 suy tg=0.62=tgng Pmin=60%Pmax Qmin=tgPmin Ṡ=P+jQ 1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.2.1 Cân công suất tác dụng -Cân công suất tác dụng để ổn định tần số hệ thống biểu diễn biểu thức tổng quát : Png= Py/c= m∑Pmaxi+ ∑∆Pmax+ Pdt Png: Tổng công suất tác dụng phát nguồn điện Py/c: Tổng công suất tác dụng yêu cầu m: hệ số đồng thời( tính toán sơ lấy 1) ∑Pmaxi: Tổng công suất tác dụng lớn phụ tải ∑∆Pmax: Tổng tổn thất công suất tác dụng lưới điện (bằng 5%∑Pmaxi) Pdt: Công suất tác dụng dự trữ hệ thống (vì hệ thống công suất vô lớn nên lấy 0) Vậy Png= 1,05∑Pmaxi= 1,05.160 Png=168( MW) 1.2.2 Cân công suất phản kháng - Cân công suất phản kháng để giữ điện áp định mức hệ thống tính biểu thức: GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -4- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC Qy/c= m∑Qmaxi+ ∑∆Qba + ∑∆QL- ∑QC+ Qdt Qy/c: Tổng công suất phản kháng yêu cầu m: hệ số đồng thời( tính toán sơ lấy 1) ∑Qmaxi: Tổng công suất phản kháng lớn phụ tải ∑∆Qba: Tổng tổn thất công suất phản kháng biến áp (bằng 15%∑Qmaxi) ∑∆QL:Tổng tổn thất công suất phản kháng đường dây ∑QC: Tổng công suất phản kháng đường dây sinh ra( ∑∆QL) Qdt: Tổng công suất phản kháng dự trữ( sơ 0) Vậy Qy/c= ∑Qmaxi+ 15%∑Qmaxi= 1,15tgф.∑Pmaxi = 1,15.0,62.160 Qy/c=114,08( MVAr) -Công suất phản kháng nguồn điện phát : Qng= Png.tgфng= 168.0,62= 104,16 (MVAr) Thấy Qy/c > Qng Kết luận : Hệ thống phải bù sơ để cân công suất phản kháng CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY Ở có phụ tải loại I cung cấp điện đường dây kép có nguồn cung cấp điện ( vòng kín) 2.1 PHƯƠNG ÁN HÌNH TIA Là phương án cấp từ nguồn điện trực tiếp đến phụ tải Ta phải dùng lộ kép Sơ đồ hình tia: GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -5- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC NÐ ( ô= 10x10 km) 2.2 PHƯƠNG ÁN LIÊN THÔNG Khi liên thông để đảm bảo an toàn dễ thi công có quy tắc : + Không nên liên thông nhiều phụ tải( phụ tải) + Không nên liên thông từ loại III sang loại I + Đường dây không chéo Sơ đồ liên thông: GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -6- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC NÐ ( 1ô= 10x10 km) 2.3 PHƯƠNG ÁN LƯỚI KÍN Sơ đồ lưới kín: NÐ GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -7- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 3.1 XÉT PHƯƠNG ÁN HÌNH TIA 3.1.1 Phân bố công suất Bỏ qua tổn thất công suất đường dây ta có: ṠNi= Ṡmaxi suy ra: ṠN1= 21+ j13,01 (MVA) ṠN2= 20+ j12,39 (MVA) ṠN3= 18+ j11,16 (MVA) ṠN4= 23+ j14,25 (MVA) ṠN5= 27+ j16,73 (MVA) ṠN6= 31+j19,21 (MVA) ṠN7= 20+ j12,39 (MVA) 3.1.2 Chọn Uđm Để phù hợp tiết kiệm chi phí ta dùng điện áp tối ưu nhờ tính công thức Still: Utti = 4,34 Li + 16 Pi Với Li ( km) : Khoảng cách truyền tải từ nguồn đến phụ tải thứ i Pi: Công suất tác dụng truyền tải đường dây đến phụ tải i( =Pmaxi) Nếu 70 ≤ Utti ≤ 170 chọn Uđm= 110kV Bảng 3.1_ kết tính toán: Đoạn dây Pmaxi (MW) Li (km) Utti (kV) N-1 21 30 83,03 N-2 20 63,25 84,85 N-3 18 50 79,79 N-4 23 76,16 91,47 N-5 27 50 95,28 N-6 31 67,08 102,99 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -8- Uđm (kV) 110 SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC N-7 20 42,43 TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC 82,62 Vậy điện áp định mức lưới 110kV 3.1.3 Chọn dây dẫn a, Cơ sở tính toán kiểm tra -Lưới điện 110 kV chọn tiết diện theo mật độ dòng điện kinh tế Bước 1: Chọn Ftc Ta có tiết diện tính toán: Fkt = I lvmax jkt Trong đó: Ilvmax: Là dòng điện chạy đường dây chế độ phụ tải cực đại(A) jkt : mật độ kinh tế dòng điện (A/mm2) Sử dụng dây nhôm lõi thép (dây AC) có Tmax= 4700h suy jkt= 1,1( A/mm2) I lvmax = S maxi n 3.U đm với: Smax: Công suất chạy đường dây phụ tải cực đại( MVA) n: số mạch đường dây Uđm: điện áp định mức mạng điện (kV) Khi có Ftt , chọn Ftc gần với Ftt => Là loại dây Bước : Kiểm tra -Vầng quang điện : Đối với đường dây không 110kV, để không xuất vầng quang dây nhôm lõi thép phải có tiết diện 70 mm2 -Độ bền đường dây không thường phối hợp với điều kiện vầng quang nên kiểm tra điều kiện - Điều kiện phát nóng cho phép : GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -9- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC Từ loại dây AC suy dòng điện cho phép Icp , dòng phải thoải mãn : Icp ≥ Icp Isc Trong : Ilvmax: Dòng điện làm việc cực đại k1: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường (coi nhiệt độ môi trường nhiệt độ tiêu chuẩn k1= 1) k2: hệ số hiệu chỉnh (Đường dây cáp không coi k2= 1) Isc: Dòng điện chế độ cố ( lộ kép mạch hoạt động) -Điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Ta xét chế độ : chế độ làm việc bình thường chế độ cố Tổn thất điện áp chế độ làm việc bình thường : Ubt 15%Uđm Bỏ qua phần ảo điện áp : Ubt= (P.R+Q.X)/U2đm (kV) Trong : P (MW) :Công suất tác dụng chạy đoạn đường dây Q(MVAr): Công suất phản kháng chạy đường dây R, X (Ὼ) : Điện trở , điện kháng đoạn đường dây Uđm: Điện áp định mức chạy đoạn đường dây Tổn thất điện áp chế độ cố: Usc= 2Ubt 25%Uđm b, Tính toán -Bước 1: Xét đoạn N-1: S max1 Ilvmax= n × 3.U dm = 212 + 13, 012 × 3.110 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận = 0,06(kA) -10- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC N-4 N-5 N-6 N-7 Tổng AC70 AC70 AC95 AC70 TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC 76.16 300 36556.8 50 300 24000 67.08 308 33057.02 42.43 300 20366.4 182740.22 4.2.2 Tổn thất điện Bảng 4.3 ĐD N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 Tổng Pi(MW) 21 20 18 23 27 31 20 Qi (MVAr) 13.01 12.39 11.16 14.25 16.73 19.21 12.39 Ri (Ω) 6.75 14.23 11.25 17.14 11.25 11.07 9.55 ΔPi 0.34 0.65 0.42 1.04 0.94 1.22 0.44 ΔAi (MWh) 1050.94 2009.15 1298.22 3214.64 2905.54 3771.02 1360.04 2410.98 Hàm chi phí tính toán phương án hình tia: ZI = (atc + avh) VI + ∆AI C = ( 0.125 + 0,04) 182740,22.106 + 2410,98.103.700 ZI= 3,18.1010 (đ) 4.3 PHƯƠNG ÁN LIÊN THÔNG 4.3.1 Vốn đầu tư ĐD N-1 N-2 2-4 N-3 N-5 N-6 Loại dây AC-70 AC-120 AC-70 AC-70 AC-70 AC-95 li (km) 30 63.25 58.31 50 50 67.08 Số lộ dây 2 2 2 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận V0i (106đ/km) 300 320 300 300 300 308 Vi (106đ) 14400 32384 27988.8 24000 24000 33057.02 -22- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC N-7 Tổng AC-70 42.43 TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC 300 20366.4 176196.22 4.3.2 Tổn thất điện Pi(MW Qi ΔPi ΔAi ĐD ) (MVAr) Ri (Ω) (MW) (MWh) N-1 21 13.01 6.75 0.34 1050.94 N-2 43 26.64 8.54 1.81 5594.71 2-4 23 14.25 13.12 0.79 2441.89 N-3 18 11.16 11.25 0.42 1298.22 N-5 27 16.73 11.25 0.94 2905.54 N-6 31 19.21 11.07 1.22 3771.02 N-7 20 12.39 9.55 0.44 1360.04 Tổng 18422.36 Hàm chi phí tính toán phương án liên thông: ZII = (atc + avh) VII + ∆AII C =( 0,125+ 0,04) 176196,22.106 + 18422,36.103.700 ZII=4,19.1010 (đ) 4.4 PHƯƠNG ÁN LƯỚI KÍN 4.4.1 Vốn đầu tư ĐD N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-7 Loại dây AC-70 li (km) 30 63.2 AC-120 AC-70 50 76.1 AC-120 AC-70 50 67.0 AC-95 42.4 AC-70 Số lộ dây V0i (106đ/km ) 300 320 300 20240 24000 320 300 24371.2 24000 308 33057.024 300 20366.4 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -23- Vi (106đ) 14400 SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC 2-4 Tổng AC-70 58.3 1 TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC 300 17493 177927.624 4.4.2 Tổn thất điện Pi(MW Qi ΔPi ĐD ) (MVAr) Ri (Ω) (MW) ΔAi (MWh) N-1 21 13.01 6.75 0.34 1050.94 N-2 22.46 13.92 26.75 1.54 4760.14 N-3 18 11.16 11.25 0.42 1298.22 N-4 20.54 12.72 20.56 0.99 3060.09 N-5 27 16.73 11.25 0.94 2905.54 N-6 31 19.21 11.07 1.22 3771.02 N-7 20 12.39 9.55 0.44 1360.04 2-4 2.46 1.53 26.24 0.02 61.82 Tổng 18267.81 Hàm chi phí tính toán phương án lưới kín: ZIII = (atc + avh) VIII + ∆AIII C = (0,125+ 0,04) 177927,624.106 + 18267,81.103.700 ZIII= 4,21.1010 (đ) Từ hàm chi phí tính toán năm phương án , thấy hàm chi phí phương án hình tia nhỏ Vì phương án hình tia phương án tối ưu GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -24- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC CHƯƠNG 5: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 5.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP 5.1.1 Lựa chọn số lượng máy biến áp Đồ án thiết kế mạng điện khu vực có điện áp 110 kV cho hộ tiêu thụ loại I hộ tiêu thụ điện loại III Do để đảm bảo tính chất cung cấp điện liên tục đảm bảo yêu cầu kinh tế- kỹ thuật nút phụ tải loại I ta đặt máy biến áp pha làm việc song song Còn phụ tải loại III dùng máy biến áp pha làm việc độc lập cung cấp cho hộ tiêu thụ điện 5.1.2 Lựa chọn công suất máy biến áp Công suất máy biến áp lựa chọn phải cung cấp điện liên tục cho hộ phụ tải tất khả phụ tải như: cực đại, cực tiểu cố Với máy biến áp làm việc song song, xảy cố máy phải ngừng làm việc máy biến áp lại phải đảm bảo cung cấp điện đầy đủ liên tục cho hộ phụ tải Khi máy biến áp làm việc song song ta có công thức xác định công suất máy biến áp sau: Với: n – số máy biến áp trạm, n = kqtsc – hệ số tải cho phép S Với phụ tải loại III : dmB ≥S kqtsc = 1,4 max Trong mạng điện thiết kế có phụ tải loại I -Xét phụ tải 1: Ta có : P1= 21 (MW) , cosϕ1= 0,85 S1max= P1 21 = COSφ1 0,85 GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -25- = 24,71 (MVA) SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC 24, 71 1, S1B≥ = 17,65 (MVA) ⇒ Chọn MBA có công suất định mức Sđm =25(MVA) Tương tự ta có: Bảng 5.1.Tổng kết số lượng công suất máy biến áp Phụ tải Thuộc loạị hộ Pmax (MW) cos Smaxi (MVA ) I I I I I I I 21 20 18 23 27 31 20 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 24.71 23.53 21.18 27.06 31.76 36.47 23.53 Stt (MVA ) SđmB (MVA ) 17.65 16.81 15.13 19.33 22.69 26.05 16.81 25 25 16 25 25 32 25 5.1.3 Chọn loại máy biến áp Ta chọn MBA cho loại phụ tải: + Phụ tải 2, có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường(T) chọn MBA pha có đầu phân áp cố định loại TPD (TD) + Các phụ tải 1, 4, có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường(KT)thì chọn MBA có điều chỉnh điện áp tải loại TPDH GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -26- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC Bảng 5.2.Máy biến áp TB A Số liệu kỹ thuật Loại MBA Số liệu tính toán Uđm (kV) Cao Hạ Un % Hạ ΔPN kW ΔP0 kW I0% R Ω X Ω ΔQ0 kVAr Số máy BA TPDH 25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 2 TPD 25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 TD 16000/110 115 22 10,5 85 21 0,85 4,38 86,67 136 TPDH 25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 TPD 25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 TPDH 32000/110 115 22 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 TPDH 25000/110 115 22 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 5.2 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 5.2.1 Nguồn điện Do tất phụ tải hộ tiêu thụ loại I nên để đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục ta sử dụng sơ đồ hệ thống hai góp việc song song.Khi vận hành góp vận hành góp dự trữ GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -27- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC MCLL ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Sơ đồ hệ thống góp 5.2.2 Trạm phụ tải Phụ tải loại I :ta dùng sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Ta chọn sơ đồ cầu theo điều kiện sau: - Chọn theo công suất MBA,tính công suất giới hạn để thay đổi sang MBA làm việc : Sgh = SđmB n.( n − 1).∆P0 ∆PN = SđmB 2.∆P0 ∆PN Nếu Smin ≤ Sgh sử dụng sơ đồ cầu Nếu S > Sgh sử dụng sơ đồ cầu - Chọn theo đường dây,sơ đồ cầu thường phối hợp với đường dây: GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -28- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC Sơ đồ cầu phối hợp với đường dây có l < 70 km Sơ đồ cầu phối hợp với đường dây có l ≥ 70 km Do thao tác bên MBA quan trọng đường dây,nên ta chọn sơ đồ cầu trong, theo Sgh Xét phụ tải 1: Sgh1= SđmB1 2.∆P0 ∆PN = 25 2.29 120 =17,3(MVA) S1 min=14,82< Sgh1=17,3MVA ⇒ ta chọn sơ đồ cầu Các phụ tải lại phụ tải loại I tính tương tự phụ tải ta có: Bảng 5.3.Chọn sơ đồ cầu Phụ tải Số mba SđmB ΔPN (MVA (kW) ) 25 120 ΔP0 (kW) 29 Sgh (MVA) 17.38 Smin Chọn 14.82 sơ đồ cầu 2 25 120 29 17.38 14.118 16 85 21 11.25 12.708 25 120 29 17.38 16.236 sơ đồ cầu sơ đồ cầu sơ đồ cầu 25 120 29 17.38 19.056 sơ đồ cầu 32 145 35 22.23 21.882 sơ đồ cầu sơ đồ 25 120 29 17.38 14.118 cầu Vậy phụ tải (3,5) ta sử dụng sơ đồ cầu , phụ tải lại sử dụng sơ đồ cầu GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -29- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC CHƯƠNG 6: TÍNH CHÍNH XÁC CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN 6.1 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI (UN = 121kV) Xét đường dây N-1: Sơ đồ nguyên lý đường dây: N 30 km 2xAC-70 & S 2TPDH-25000/110 Sơ đồ thay thế: Tính toán thông số: - Đối với đường dây: + RN-1 = 6,75 (Ω) Nên XN-1 = 6,6 (Ω) ZN-1 = 6,75+ j6,6 (Ω) + BN-1 = 2.l N-1.BON-1= 2.30.2,58.10-6 = 1,55.10-4 (S) -Đối với trạm biến áp B1: từ số liệu máy biến áp 2TPDH– 25000/110 ( ) ∆S& = ∆P + j∆Q = ( 29 + j.200 ) 10−3 = 0, 058 + j.0, ( MVA ) o o o 1 Z = R + jX = ( 2,54 + j.55,9 ) = 1, 27 + j.27,95 ( Ω ) B1 B B ( -Đối với phụ tải: Giả sử ) S& = 21 + j.13, 01( MVA ) U =U' =U = 110 ( kV ) H1 dm GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -30- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC - Công suất sau tổng trở trạm biến áp B1 là: S&" = S&max = 21 + j.13, 01( MVA ) B1 -Tổn thất công suất tổng trở trạm biến áp B1 là: S&" 212 + 13, 012 B1 ∆S& = Z = ( 1, 27 + j 27,95 ) ≈ 0, 06 + j1, 41( MVA ) B1 U B1 1102 dm -Công suất trước tổng trở trạm biến áp B1 là: S&' = S&" + ∆S& = ( 21 + j.13, 01) + ( 0, 06 + j.1, 41) = 21, 06 + j.13, 42 ( MVA ) B1 B1 B1 -Công suất phản kháng dung dẫn cuối đường dây N-1 sinh ra: B 1, 55.10−4 Q" = U N − = 1102 ≈ j.0,94 ( MVAr ) c 2 -Công suất sau tổng trở đoạn đường dây N-1 là: S&" = S&' + ∆S& − jQ" N −1 B1 o c = ( 21, 06 + j13, 42 ) + ( 0, 058 + j.0, ) − ( j.0,94 ) = 21,118 + j.12,88 ( MVA ) -Tổn thất công suất tổng trở đoạn dây N-1 là: S&" 21,3982 + 12,82 N −1 ∆S& = Z = ( 6, 75 + j.6, ) ≈ 0,35 + j.0,34 ( MVA ) N −1 N −1 U2 1102 dm -Công suất trước tổng trở đoạn dây N-1 là: S&' = S&" + ∆S& = ( 21,118 + j.12,88 ) + ( 0,35 + j.0,34 ) = 21, 468 + j.13, 22 ( MVA ) N −1 N −1 N −1 -Công suất phản kháng dung dẫn đầu đoạn dây N-1 sinh là: B 1,55.10−4 Q' = U N − = 1212 = 1,13 ( MVAr ) c N 2 -Công suất đầu nguồn là: GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -31- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC S& = S&' − jQ ' = ( 21, 468 + j.13, 22 ) − ( j.1,13 ) = 21, 468 + j.12, 09 ( MVA ) N −1 N −1 c Tính toán tương tự ta có: Bảng 6.1 Tính toán chế độ xác lập phụ tải cực đại PT S&'' Bi ( MVA) ∆S& Bi ( MVA) S&' Bi ( MVA) 21+ 13.01 j 20+ 12.39 j 18+ 11.16 j 23+ 14.25 j 27+ 16.73 j 31+ 19.21 j 20+ 12.39 j 0.06 + 1.41j 0.06 + 1.28j 0.08 + 1.61j 0.08 + 1.69j 0.11 + 2.33j 21.06 + 14.42j 20.06 + 13.67j 18.08 + 12.77j 23.08 + 15.94j 27.11 + 19.06j 0.1+ 2.39j 0.06 + 1.28j 31.1+ 21.6j 20.06 + 13.67j jQ" c (MVAr ) S&" N −i (MVA) 0.058 +0.4j 0.94 j 21.12 +13.88 j 0.36+ 0.34j 0.058 +0.4j 0.042 +0.272 j 1.97 j 20.12+ 12.1j 0.39+ 0.62j 1.56 j 18.12+ 11.48j 0.5+ 0.49j 0.058 +0.4j 2.38 j 23.14+ 13.96j 0.68+ 0.66j 0.058 +0.4j 1.56 j 27.17+ 17.9j 0.98+ 0.96j 0.07 +0.48j 2.09 j 31.17+ 19.99j 1.25+ 1.63j 0.058 +0.4j 1.32 j 20.12+ 12.75j 0.45+ 0.44j ∆S& o ( MVA) ∆S& N −i ( MVA) S&' N −i ( MVA) 21.48 + 14.22j 20.51 + 12.72j 18.62 + 11.97j 23.82 + 14.62j 28.15 + 18.86j 32.42 + 21.62j 20.57 + 13.19j jQ' c (MVAr ) S& N −i ( MVA) 1.13 21.48+ j 13.09j 20.51 2.39 + j 10.33j 1.89 18.62+ j 10.08j 23.82 2.88 + j 11.74j 1.89 28.15+ j 16.97j 32.42 2.53 + j 19.09j 20.57 + 1.6j 11.59j Với ṠBi” =Ṡmaxi Ṡy/c = Py/c +jQy/c=∑ṠN-I = 165,57+j92,89 (MVA) PN = Py/c=165,57(MW) GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -32- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC QN= PN.tg=165,57.0,62=102,65(MVAr) > Qy/c = 92,89 Kết luận:Không phải bù công suất phản kháng 6.2 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU Ṡmini=0,6Ṡmaxi Tính tương tự ta có: GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -33- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC Bảng 6.2Tính toán chế độ xác lập phụ tải cực tiểu P T 12.6+ 7.81j 12+ 7.44j 10.8+ 6.69j ∆S& Bi (MVA) S&'' Bi ( MVA) 0.06 + 1.41j 0.06 + 1.28j 0.08 + 1.61j 0.08 + 1.69j 0.11 + 2.33j 13.8+ 8.55j 16.2+ 10.04 j 18.6+ 11.53 0.1+ j 2.39j 0.06 12+ + 7.44j 1.28j S&' Bi ( MVA) 12.66 + 9.22j 12.06 + 8.72j 10.88 + 8.3j 13.88 + 10.24j 16.31 + 12.37j 18.7+ 13.92j 12.06 + 8.72j ∆S& o ( MVA) jQ" c (MVAr ) S&" N −i ( MVA) 0.058 +0.4j 0.94 j 0.058 +0.4j 0.042 +0.27 j 1.97 j 0.058 +0.4j 2.38 j 0.058 +0.4j 0.07 +0.48 j 1.56 j 2.09 j 12.72 + 8.68j 12.12 + 7.15j 10.92 + 7.01j 13.94 + 8.26j 16.37 + 11.21j 18.77 + 12.31j 0.058 +0.4j 1.32 j 12.12 +7.8j 1.56 j ∆S& N −i ( MVA) S&' N −i ( MVA) 12.85 0.13+ + 0.13j 8.81j 12.26 0.14+ + 0.22j 7.37j 0.18+ 11.1+ 0.18j 7.19j 0.24+ 14.18 0.24j +8.5j 16.74 0.37+ + 0.36j 11.57j 19.23 0.46+ + 0.6j 12.91j 12.28 0.16+ + 0.16j 7.96j jQ' c (MVAr ) S& N −i ( MVA) 1.02 12.85+ j 7.79j 2.16 12.26+ j 5.21j 1.71 11.1+ j 5.48j 2.6j 14.18 +5.9j 1.71 16.74 j +9.86j 2.29 19.23+ j 10.62j 1.45 12.28+ j 6.51j Với ṠBi” =Ṡmini GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -34- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC 6.3 CHẾ ĐỘ SỰ CỐ Khi xét cố đứt mạch lộ kép ta không giả thiết cố xếp chồng nên ta xét phụ tải cực đại Tính toán tương tự cho đoạn dây chế độ phụ tải cực đại ta có: Bảng 6.3 Tính toán chế độ xác lập phụ tải cố P T S&'' Bi ( MVA) 21+ 13.01j 20+ 12.39j 18+ 11.16j 23+ 14.25j 27+ 16.73j 31+ 19.21j 20+ 12.39j ∆S& Bi ( MVA) 0.13 + 2.82j 0.12 + 2.56j 0.16 + 3.21j 0.15 + 3.38j 0.21 + 4.66j 0.21 + 4.78j 0.12 + 2.56j ∆S& o ( MVA) jQ" c (MVAr ) 21.13+ 0.029 15.83j +0.4j 0.47j 21.16+ 0.39+ 15.76j 0.37j 21.55+ 16.13j 21.55+ 0.57j 15.56j 0.99j 20.15+ 0.43+ 14.36j 0.69j 20.58+ 15.05j 20.58+ 1.19j 13.86j 18.16+ 0.021 14.37j +0.27j 0.78j 18.18+ 0.57+ 13.86j 0.55j 18.75+ 14.41j 18.75+ 0.94j 13.47j 23.15+ 0.029 17.63j +0.4j 1.19j 23.18+ 0.76+ 16.84j 0.75j 23.94+ 17.59j 23.94+ 1.44j 16.15j 0.78j 27.24+ 1.1+ 21.01j 1.08j 28.34+ 22.09j 28.34+ 0.94j 21.15j 31.21+ 0.035 23.99j +0.48j 1.08j 31.25+ 1.39+ 23.39j 1.81j 32.64+ 25.2j 1.3j 32.64+ 23.9j 20.12+ 0.029+ 14.95j 0.4j 0.66j 20.15+ 0.49+ 14.69j 0.48j 20.64+ 15.17j 0.8j 20.64+ 14.37j S&' Bi ( MVA) 20.12+ 0.029 14.95j +0.4j 27.21+ 0.029 21.39j +0.4j S&" N −i ( MVA) ∆S& N −i ( MVA) S&' N −i ( MVA) jQ ' c (MVAr ) S& N −i ( MVA) Với ṠBi” =Ṡmaxi GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận -35- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2 ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC GVHD: ThS Nguyễn Đức Thuận TRƯỜNG ĐH ĐIỆN LỰC -36- SV: N.T.Hồng Quế- D8H2