Đồ án lưới điện chuyên

Đồ án môn học Lưới Điện PHẦN I:LƯỚI ĐIỆN I) DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY THEO YÊU CẦU CẤP ĐIỆN 1.1 Sơ đồ Graph hoàn chỉnh Theo yêu cầu cung cấp điện đén hộ phụ tải vi trí trí chúng sơ với nguồn cung cấp ta đưa phương án dây cho hợp lý tiết kiệm Theo sơ đồ vị trí nguồn điện phụ tải cho trước ta xác định được: Số nút: n =7 (nút) số cành nối nút: S = C72 = 21 cành Số thành lập: C = nn-2 = 77-2 = 16807 Ta xây dựng sơ đồ graph toàn phần : nối tất điểm lại với nhau, ta sơ đồ Graph toàn phần Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện Tỷ lệ: 12km đơn vị chiều dài Sơ đồ GRAPH hoàn chỉnh Với tỷ lệ xích cho trước 12km/1 đơn vị chiều dài (12:1) ta xác định khoảng cách hai điểm nút mạng sơ đồ là: Lij = (km) Tính toán thông số với công thức ta có khoảng cách điểm nút ghi bảng sau: Đoạn Ký hiệu Khoảng cách Đoạn Ký hiệu Khoảng cách N1A L1 136,82 AB L12 113,2 Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện N1B L2 49,5 AC L13 73 N1C L3 96,75 AD L14 64,6 N1D L4 76,84 AE L15 108 N1E L5 110,6 BC L16 53,7 N1N2 L6 151,8 BD L17 72 N2A L7 50,9 BE L18 61,2 N2B L8 113,2 CD L19 67,9 N2C L9 60 CE L20 37,95 N2D L10 96,75 DE L21 113,2 N2E L11 80,5 Để tìm bao trùm nhỏ ta xét mạch vòng kín bỏ cạnh dài mạch vòng đó, đến không mạch vòng kín bao trùm bao trùm nhỏ Kết thu sau: Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện Tỷ lệ: 12km đơn vị chiều dài Tổng chiều dài bao trùm nhỏ là: L∑ = N1B + BC+ CE + N2C + N2A + AD = 49,5 + 53,7 + 37,95 + 60 + 50,9 + 64,6 = 316,65(km) 1.2 Đề xuất phương án dây cho mạng diện sở bao trùm nhỏ yêu cầu cung cấp điện Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện Các yêu cầu mạng điện:Cung cấp điện liên tục Đảm bảo chất lượng điện Đảm bảo thuận lợi cho thi công, vận hành, có tính linh hoạt cao.Đảm bảo an toàn cho người thiết bị Đảm bảo chất lượng kinh tế Trên sở phân tích đặc điểm nguồn điện, hộ phụ tải vị trí địa lý chúng.Ta có phụ tải A;D;E có phụ tải loại I nên phải đảm bảo việc cung cấp điện liên tục.Vì vậy, ta phải cung cấp điện cho phụ tải từ hai phía lộ kép theo tính chất phụ tải yêu cầu thiết kế mạng điện tối ưu nhất, để hai loại phụ tải không bị điện ta xây dựng hai phương án dây theo sơ đồ phương án I phương án II từ hai phương án ta so sánh chọn phương án phù hợp đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật Ta xây dựng phương án sau: Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện Phương án I Tổng chiều dài dây phương án I là: L1 = N1B + BC+ CE + N2C + N2A + AD = 49,5 + 53,7 + 37,95 + 60 + 50,9 + 64,6 = 316,65(km) Phương án 2: Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện Phương án II Tổng chiều dài dây phương án II là: L2 = N1B + BC+ CE + N2E + N2A + AD + N1D = 49,5 + 53,7 + 37,95 + 80,5 + 50,9 + 64,6 + 76,84 = 413,94(km) Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện II) LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA LƯỚI 2.1 Tính toán thông số phụ tải Dựa vào thông số phụ tải ta cần tính toán: Công suất phản kháng cực đại phụ tải: Qmaxi = Pmaxi.tgφ (MVAr) Công suất phản kháng cực tiểu phụ tải: Qmini = Pmini.tgφ (MVAr) Trong đó: Pmaxi: công suất tác dụng lớn phụ tải (MW) Pmini : công suất tác dụng nhỏ phụ tải (MW) Khi tg = 1: công suất tác dụng cực đại cực tiểu phụ tải thứ i tgφi = với góc lệch pha U I phụ tải thứ i • • • Công suất cực đại phụ tải thứ i: Smaxi = + j (MVA) Công suất cực tiểu phụ tải thứ i: Smini = + j (MVA) Công suất phụ tải sau loại bỏ phụ tải loại III: Ssci = Smaxi - i% Smaxi (MVA) Trong đó: i% phần trăm phụ tải loại III sau tính theo phụ tải loại I loại II phụ tải thứ i 2.1.1 Tính toán cho phụ tải nút A Công suất tác dụng cực đại phụ tải loại I: PmaxAI = 22 (MW) Công suất tác dụng cực tiểu phụ tải loại I: PminAI = 16 (MW) cosφ = 0.88, ta tính tgφA = = 0,54 QmaxA = PmaxA.tgφA = 22 0,54 = 11,88 (MVAr) QminAI = PminA.tgφA = 10 0,75 = 8,64 (MVAr) SmaxA = PmaxA + jQmaxA = 22+ j11,88 (MVA) Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện SminA = PminA + jQminA = 16 + j8,64 (MVA) Công suất phụ tải sau loại bỏ phụ tải loại III: SscA = SmaxA - i% SmaxA = 22+ j11,88 - (30/100) (22+ j11,88 ) = 15,4 + j8,26 (MVA) 2.1.2 Tương tự ta tính công suất phụ tải nút B;C;D;E Ta có bảng tổng hợp kết tính công suât nút phụ tải: Phụ tải A B C D E Loại hộ I II I II I Pmax (MW) 22 15 20 15 20 Pmin (MW) 16 12 17 10 16 cosφ 0,88 0,8 0,75 0,9 0,85 tgφ 0,54 0,75 0,8 0,48 0,62 Qmax (MVAr) 11,88 11,25 16 7,2 12,4 Qmin (MVAr) 8,64 13,6 4,8 9,9 20 + j16 15 + j7,2 20 + j12,4 Smax (MVA) 22+ j11,88 15+ j11,25 Smin (MVA) 16+ j8,64 12+ j9 17 + j13,6 10 + j4,8 16 + j9,9 SSC (MVA) 15,4+ j8,26 10,5 + j8,4375 14 + j11,2 10,5 + 5,04 13,6 + j8,432 Theo số liệu đề bài: thời gian sử dụng công suất lớn hệ số công suất phụ tải khác vậy, ta tính giá trị trung bình chúng (T max cosφ), để tiện cho việc tính toán gọi là: TmaxTB cosφTB Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện Ta có: 22.4000 + 15.5000 + 20.4500 + 15.5000 + 20.5500 22 + 15 + 20 + 15 + 20 TmaxTB== = 4760,87 (h) 22.0,88 + 15.0,8 + 20.0,75 + 15.0,9 + 20.0,85 22 + 15 + 20 + 15 + 20 cosφTB== = 0,835 Trong đó: Pmaxi công suất tác dụng lớn phụ tải thứ i n số phụ tải, cos hệ số công suất phụ tải thứ i 2.2 Phân bố công suất cho mạng điện theo chiều dài đường dây Để xác định điện áp mạng ta cần phải xác định phân bố đường dây phân bố công suất sơ Giả sử mạng ta xét mạng đồng nghĩa tỉ số Ro/Xo tất đoạn đường dây Chiều dài công suất hình vẽ Với quy ước công suất vào nút mạng (+) nút mạng (-), bỏ qua tổn thất Phân công suất theo phương án sau chế độ S = Smax 2.2.1 Phương án Ta có sơ đồ thay thế: Nguyễn Văn Minh 10 Đồ án môn học Lưới Điện 5.2 Xác định tổn thất điện áp mạng điện 5.2.1 Xác định tổn thất điện áp phụ tải cực đại Giả thiết điện áp đầu nguồn phụ tải cực đại là: U = Un1 = Un2 =111%.Udm =111%.110 = 122,1 (kV) Để tính điện áp nút, ta áp dụng công thức sau: ∆U = Pi.Ri + Qi Xi Pi Xi − Qi.Ri δU = (U − ∆ U ) + δ U U U ; ; Ui= Tại nút A: Ta có S’5 = 38,42 + j17,83 (MVA) Z5 = + j10,92 ( Ω ) P1'.R1 + Q1'.X 38,42.8 + 17,83 10,92 ∆UA= 110 U = = 4,56 (kV) P1'.X − Q1'.R1 38,42.10,92 − 17,83 δ UA = 110 U = = 2,52 (kV) UA = (U − Ua) + δ Ua = (122,1 − 4,56) + 2,52 = 117,56 (kV) Độ lệch điện áp phụ tải cực đại + Tại nút A: ∆ Ua% | Ua − Udm | | 117,56 − 110 | Udm 100% = 110 = 100%= 6,87% Tính toán tương tự cho nút lại ta có bảng tổng hợp kết tính toán tổn thất điện áp đường dây xác định điện áp nút cho mạng điện phụ tải cực đại Nguyễn Văn Minh 53 Đồ án môn học Lưới Điện Nút Z (Ω ) S’i (MVA) δ U (kV) U (kV) ∆U % A + j10,92 38,42 + j 17,83 4,56 2,52 117,56 6,87 B 13,365+j20,34 18,19 + j10,872 4,22 2,04 117,9 7,18 C 7,8 + j23,4 38,835 +j28,825 8,88 6,22 113,4 3,08 D 14,86 + j14,2 15,32 + j6,45 2,9 1,1 119,2 8,37 E 5,12 + j7,8 20,23 + j12,11 1,8 0,87 120,3 9,34 ∆U (kV) Ta thấy độ lệch điện áp tái nút phụ tải nhỏ 11% nên mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật 5.2.2 Xác định tổn thất điện áp phụ tải cực tiểu Giả thiết điện áp đầu nguồn phụ tải cực tiểu là: U = Un1 = Un2 =105%.Udm =105%.110 = 115,5 (kV) Tính toán tương tự mục 5.2.1 cho nút mạng điện ta có bảng tổng hợp kết tính toán tổn thất điện áp đường dây xác định điện áp nút cho mạng điện phụ tải cực tiểu Nút Z (Ω ) S’i (MVA) δ U (kV) U (kV) ∆U % A + j10,92 32,8 + j16,57 4,03 2,05 111,5 1,35 B 13,365+j20,34 16,6 + j13,36 4,5 1,45 111 0,91 C 7,8+ j23,4 33,715+j16,65 5,9 3,86 109,67 0,3 D 14,86 + j14,2 16,41+ j9,24 3,4 0,87 112,1 1,91 E 5,12 + j7,8 16,145+ j9,48 1,42 0,7 114.08 3,71 Nguyễn Văn Minh 54 ∆U (kV) Đồ án môn học Lưới Điện Ta thấy độ lệch điện áp tái nút phụ tải nhỏ 5% nên mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật 5.2.3 Xác định tổn thất điện áp trường hợp cố Giả thiết điện áp đầu nguồn phụ tải cực tiểu là: U = Un1 = Un2 =110%.Udm =110%.110 = 121 (kV) 5.2.3.1 trường hợp cố đứt dây l1 Tính toán tương tự mục 5.2.1 cho nút mạng điện ta có bảng tổng hợp kết tính toán tổn thất điện áp đường dây xác định điện áp nút cho mạng điện xảy cố đứt dây l1 Nút Z (Ω ) S’i (MVA) δ U (kV) U (kV) ∆U % A + j10,92 26,598 +j12,096 3,135 1,76 117,88 7,16 B 24,7 + j23,63 10,84 + j7,8975 4,13 0.555 116.87 6,25 C 7,8+ j23,4 39,74 + j23,06 7,7 6,82 113,5 3,2 D 14,86 + j14,2 10,663 + j4,156 1,98 0,815 119 8,2 E 5,12 + j7,8 13,7 + j7,952 1,2 0,778 119,8 8.91 ∆U (kV) Ta thấy độ lệch điện áp tái nút phụ tải nhỏ 10% nên mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật 5.2.3.2 trường hợp cố đứt dây l4 Tính toán tương tự mục 5.2.3.1 cho nút mạng điện ta có bảng tổng hợp kết tính toán tổn thất điện áp đường dây xác định điện áp nút cho mạng điện xảy cố đứt dây l4 Nút Z (Ω ) S’i (MVA) A + j10,92 26,598 +j12,096 Nguyễn Văn Minh 55 ∆U (kV) 3,135 δ U (kV) U (kV) ∆U % 1,76 117,88 7,16 Đồ án môn học Lưới Điện B 24,7 + j23,63 43 + j30,39 12,3 2,41 108,73 1,16 C 7,8+ j23,4 29,9 + j19,742 6,32 4,96 114,787 4,35 D 14,86 + j14,2 10,663 + j4,156 1,98 0,815 119 8,2 E 5,12 + j7,8 13,7 + j7,952 1,2 0,778 119,8 8.91 Ta thấy độ lệch điện áp tái nút phụ tải nhỏ 10% nên mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật II, PHẦN TRẠM BIẾN ÁP (Tại nút B) 1) CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP 1.1 Phân tích yêu cầu cung cấp điện cảu trạm biến áp Nguyễn Văn Minh 56 Đồ án môn học Lưới Điện Việc lựa chọn địa điểm đặt trạm biến áp 110/6kV A phải đảm bảo yêu cầu 1.2 sau: + Gần trung tâm phụ tải khu vực + Việc đấu nối đường dây vào trạm đến phụ tải thuân lợi + Độ cao đảm bảo, không gây ngập úng vào mùa mưa Chọn số lượng lượng chủng loại máy biến áp Trong trường hợp làm giảm số lượng MBA tăng công suất đơn vị làm giảm vốn đầu tư xây dựng đơn giản việc bố trí thiết bị phân phối điện Việc lựa chọn MBA phụ thuộc vào đặc điểm phụ tải, công suất MBA chọn phai đảm bảo yêu cầu sau: + Đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải lúc bình thường tương ứng với phụ tải cực đại + Khi có MBA ngừng làm việc cố MBA lại với khả tải cho phép phải đảm bảo đầy đủ, cung cấp công suất cần thiết, thường phải nâng cấp MBA có xét đến khả cắt bớt phụ tải loại III, loại II phải so sánh kinh tế Để phục vụ cho thiết kế trạm biến áp 110/6kV điểm B ta có thông số sau: 2 15 + 11 , 25 SmaxB = 15 + j11,25(MVA) => |SmaxB| = = 18,75 (MVA) SminB = 16 + j9 (MVA) ϕ SscB = 10,5+ j8,4375 (MVA); cos = 0,8 Ta có: SmaxB = Pmax/cos SscB = Psc/cos ϕ = 15 / 0,8 = 18,75 ϕ = 10,5 / 0,8 = 13,125 Điện áp sử dụng phụ tải 6kV Theo đề bài: Tmax = 5000h Nguyễn Văn Minh 57 Đồ án môn học Lưới Điện + Phụ tải loại I theo điều kiện cung cấp phụ tải loại I không phép điện, vào giả thiết yêu cầu ta chọn MBA hợp lí + Công suất MBA chọn cho điều kiện bình thường trạm phải đảm bảo cung cấp đủ điện cho hộ phụ tải + Bên cạnh trạm phải dự trữ lượng công suất để xảy cố 1MBA MBA lại cung cấp đầy đủ công suất cần thiết cho phụ tải loại I + Để nâng cao tính cung cấp điện liên tục cho phụ tải loại I cần xây dựng Trạm biến áp có từ 2MBA trở lên Hệ thống cần thiết kế cho cấp điện áp nên ta lựa chọn MBA pha dây quấn Với yêu cầu ta lựa chọn sau: + Khi làm việc bình thường MBA phải đủ cho phụ tải tổng, cho phía hạ áp trung áp n.Sđm >= Smax (1) + Kiểm tra có MBA bị cố mBA lại phải cung cấp đầy đủ cho phụ tải loại I, II (n – 1) Kqtsc Sđm >= Sscc (2) Trong đó: Kqtsc = 1,4 n số máy biến áp Từ (1) => Sđm >= Smax/n Với: n =2 => Sđm 18,75 = 9,375 (MVA) Ssc = Ksc.n.Sdm = 1,4.1.10 =14 (MVA) > SscB=13,125 MVA Nguyễn Văn Minh 58 Đồ án môn học Lưới Điện 18,75 = 6,25 (MVA) Với n= => Sđm Ssc = Ksc.n.Sdm = 1,4 2.6,3 = 17,64 (MVA) > SscB = 13,125 (MVA) Tra bảng số liệu MBA sách Mạng lưới điện TS Nguyễn Văn Đạm ta có phương án sau: Phương án Loại máy Công suất (MVA) Số lượng TPDH – 630/110 6,3 TPDH – 10000/110 10 Khi chọn máy biến áp ta cần hiệu chỉnh máy biến áp phù hợp với môi trường làm việc, đặc địa lý vùng Với mạng điện khu vực ta giả thiêt Máy biên áp chọn phù hợp với môi trương làm việc, đặc điểm địa lý nên ta không cần hiệu chỉnh biến áp Ta có bảng thống kê thông số MBA: Uđm (kV) Loại MBA Sđm (MVA) Cao Hạ TPDH- 630/110 6,3 115 6,6 TPDH – 10000/110 10 115 6,6 ∆ PN (kW ) ∆ Po (k Io % Loại MBA W) ∆ Qo (k VAr) TPDH- 630/110 50 10 63 TPDH – 10000/110 60 14 0,9 90 Nguyễn Văn Minh 59 Đồ án môn học Lưới Điện 2) Tính toán chọn phương án tối ưu Ta sử dụng hàm chi phí tính toán để tính toán vốn đầu tư cho phương án xây dựng trạm Hàm chi phí tính toán cho trạm: Z = (avh + atc).V + Co ∆ A Trong đó: V vốn đầu tư cho trạm ∆ A tổn thất điện năm trạm Co = 1500 (VNĐ/kWh) giá 1kWh điện avh= 0,1 hệ số vận hành trạm atc=0,2 hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn Ttc= năm τ 2.1  = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 = 3410,93 (h) Phương án Z1 = (avh+atc).V1+ Co ∆ A1 Trong đó: V1 = n.Sdm.ko với Ko giá thành 1mVA máy biến áp theo điện áp Ko = 0,8.109 (VNĐ/MVA) n số máy biến áp V1 = 3.6,3.0,8.109 = 15,512.109 (VND) S max ( ) Ta có: ∆ A1 =n ∆ Po T + n ∆ Pn Sdm τ 18,75 = 3.10.8760+ 50.( 6,3 )2.3410,93 = 766350,5 (kWh)  2.2 Co ∆ A1 = 1500 766350,5 = 1,15.109(VNĐ) Vậy Z1=(0,1 +0,2).15,512.109+1,15.109 = 5,8036.109 (VNĐ) Phương án Z2 = (avh+atc).V2+ Co Nguyễn Văn Minh 60 Đồ án môn học Lưới Điện Trong đó: V2 = n.Sdm.ko với Ko giá thành 1mVA máy biến áp theo điện áp Ko =  0,8.109 (VNĐ/MVA) n số máy biến áp V2 = 2.10.0,8.109 = 16.109 (VND) S max ( ) ∆ Po ∆ Pn n Sdm ∆ A Ta có: =n .T + τ 18,75 = 2.14.8760+ 60.( 10 )2.3410,93 = 485111 (kWh)  Co ∆ A2 = 1500 485111 = 0,73.109 (VNĐ) Vậy Z2=(0,1 +0,2).16.109+ 0,73.109 = 5,53.109 (VNĐ) Ta thấy: Z1 > Z2 Nhận xét: Về mặt kỹ thuật phương án tương đương Đảm bảo làm việc bình thường cố điện cung cấp lien tục cho hộ phụ tải An toàn cho người vận hành thiết bị trạm Dung lượng đủ cung cấp cho phụ tải phát triển sau Nhưng mặt kinh tế phương án có tổng chi phí lớn phương án Vì vậy, ta chọn phương án sơ đồ nối điện cho trạm biến áp đặt B để đảm bảo tiêu kinh tế - kỹ thuật Phương án có máy công suất 10 MVA 2) CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY VÀ PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TRẠM 2.1, Chọn sơ đồ nối dây Để chọn sơ đồ nối dây trạm cần thỏa mãn yêu cầu sau: - Đảm bảo yêu cầu cung cấp điện liên tục phụ tải Sơ đồ nối dây phải rõ rang , thuận tiện vận hành cố Đơn giản cho người vận hành Nguyễn Văn Minh 61 Đồ án môn học Lưới Điện - Ngoài phải hợp lý mặt kinh tế cho chi phí nhỏ Ta đưa sơ đồ trạm sau: 2.1 Phương thức vận hành trạm • Các sơ đồ gồm máy biến áp vận hành song song, máy chọn giống nên thỏa mãn yêu cầu vận hành song song là: Nguyễn Văn Minh 62 Đồ án môn học Lưới Điện Cung cấp điện áp phía cao áp hạ áp Có cung tổ nối dây Có điện áp ngắn mạch • Khi cho máy biến áp vận hành song song kinh tế phức - tạp Nếu cho máy biến áp làm việc độc lập tổn thất công suất tổn thất điện lớn vận hàng song song vận hành dễ - Chọn máy biến áp vận hành song song giảm chi phí vận hành năm trạm - Trong vận hành bao gồm: thao tác kiểm tra thường xuyên định kỳ, bảo dưỡng nên có quy định chặt chẽ thường xuyên nghiêm chỉnh chấp hành quy định thao tác kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị điện hạn chế sớm cố để sửa chữa kịp thời Thực thao tác máy cắt dao cách lý cần tuân thủ quy định, thứ tự sau Đóng đường dây cung cấp điện: Đóng dao cách lý Đóng dao cách ly đường dây Đóng máy cắt điện • - Thực hiên thao tác phía cao áp trước, sau đóng phía hạ áp Mở đường dây cung cấp điện Mở máy cắt điện Mở dao cách ly cho đường dây Mở dao cách ly cho Ta thao tác ngược lại so với đóng điện vào • Đóng máy biến áp Đóng dao cách ly phần điện cao áp hạ áp Đóng máy cắt phía cuộn dây cao áp, hạ áp • Mở máy biến áp Mở máy cắt phía cuộn dây cao áp, hạ áp Mở dao cách ly phần điện cao áp hạ áp •  - Đối vơi trạm biến áp ta đưa phương án vận hành sau: Nguyễn Văn Minh 63 Đồ án môn học Lưới Điện Từ đường dây truyền tải điên cho 110kV trạm 110/6 kV B Mỗi nguồn cấp nối với qua máy cắt dao cach ly Khi vận hành bình thường có làm việc dự trữ Ví dụ: C11 làm việc C12 dự trữ ngược lại( cho vận hành song song) Các DCL nối với C11 đóng lại, DCL nối với thánh C12 mở Thanh C11 C12 liên lạc với qua máy cắt 100 dao cách ly 100-1 100-2 Đóng máy cắt phía nguồn: đóng dao cách ly: 131-1: 131-3: 132-1: 132-3 ( mở dao cách ly 131-2: 132-2) +) Đóng máy cắt 631, 632: đóng DCl 631-2, 631-1, 63223, 632-1 DCl phân đoạn +) Đóng máy cắt 641, 642: đóng dao cách ly phụ tải, cuối đóng máy cắt phụ tải Khi xảy cố máy biên áp, phụ tải loại loại bỏ Khi máy lại đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải quan trọng chế độ làm việc tải cho phép(Kqt =1,4) 3, CHỌN THIẾT BỊ CHO TRẠM Chọn khí cụ điện theo điều kiện sau: - Theo điều kiện điện áp định mức:Udmtb Udm mạng Icb theo dòng cưỡng bức: IdmTB Icb Với Icb= (Kqtsc.SdmBA)/( Ibt = (SdmBA)/ ( Nguyễn Văn Minh Udm) Udm) 64 Đồ án môn học Lưới Điện Udm(kV) 110 Icb(kA) 0,0735 1,35 Ibt(kA) 0,0525 0,962 3.1, Chọn thiết bị phía cao áp 110kV 3.1.1, Chọn máy cắt + Chọn máy cắt: Chọn tất máy cắt để trời chọn loại Điều kiện chọn MC Ký hiệu Công thức chọn kiểm tra STT Đại lượng chọn Udm (kV) Udmtb UdmtbUluoi Idm(A) Idmtb Idmtb Icb Dựa vào phụ lục kết hợp tra bảng phụ lục trang 233 giáo trình “ Thiết kế NMĐ TBA – Nguyễn Hữu Khái” ta chọn máy cắt: BBY-110-40/2000 Loại máy cắt Udm(kV) Idm(kA) BBY-110-40/2000 110 + Udm = 110kV = Uluoi + Idm = 2kA > Icb1= 0,0735 Vậy máy cắt ta chọn thỏa mãn yêu cầu chọn máy cắt 3.1.2, Chọn dao cách ly Điều kiện chọn dao cách ly Công thức Điện áp UdmDCL Udm Nguyễn Văn Minh 65 Đồ án môn học Lưới Điện Dòng điện Idm Icb Dựa vào điều kiện đầu kết hợp tra phụ lục phần B trang 245 “ Giáo trình thiết kế NMĐ TBA – Nguyễn hữu Khải” ta chọn dao cách ly: 3P Π 3-110/2000 Loại DCl Udm(kV) Idm(kA) 3P Π 3-110/2000 110 Udm =110kV = Udm1= 110kV Idm = 2kA > Icb1 = 0,0735 Vậy dao cách ly chọn thỏa mãn yêu cầu điều kiện chọn dao cach ly 3.2, Chọn thiết bị phía hạ áp 6kV 3.2.1, Chọn máy cắt + Chọn máy cắt: Chọn tất máy cắt để trời chọn loại Điều kiện chọn MC Ký hiệu Công thức chọn kiểm tra STT Đại lượng chọn Udm (kV) Udmtb Udmtb Udm Idm(A) Idmtb Idmtb Icb Dựa vào phụ lục kết hợp tra bảng phụ lục trang 233 giáo trình “ Thiết kế NMĐ TBA – Nguyễn Hữu Khải” ta chọn máy cắt: 8BJ50 Loại máy cắt 8BJ50 Nguyễn Văn Minh Udm(kV) Idm(kA) 7,2 3,15 66 Đồ án môn học Lưới Điện + Udm = 7,2kV > Udmluoi = 6kV + Idm = 3,15kA > Icb2 =1,35 kA Vậy máy cắt ta chọn thỏa mãn yêu cầu chọn máy cắt 3.2.2, Chọn dao cách ly Điều kiện chọn dao cách ly Công thức Điện áp UdmDCL Udm Dòng điện IdmDCL I cb Dựa vào điều kiện đầu kết hợp tra phụ lục phần B trang 245 “ Giáo trình thiết kế NMĐ TBA – Nguyễn hữu Khải” ta chọn dao cách ly: POH-10K/4000 Loại DCl Udm(kV) Idm(kA) POH-10K/4000 10 Udm = 10kV > Udm2 = 6kV Idm = kA > Icb2 = 1,35 kA Vậy dao cách ly chọn thỏa mãn yêu cầu điều kiện chọn IV) TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 1.Tổn thất công suất trạm 1 S max 18,75 Ta có ∆ S = n ∆ Po + n ∆ Pn.( Sdm )2 = 2.14 + 60.( 10 )2 = 133,47 kW 2.Tổn thất điện trạm S max 18,75 ∆ A = n ∆ PoT + n ∆ Pn.( Sdm )2.t= 2.14.8760+ 60.( 10 )2.3410,93 = 605026,5 (kWh) Nguyễn Văn Minh 67 [...]... 0,2 20 39,8 37 15 Điện áp tính 74,25 32,7 82,11 114,56 110,04 75,75 Nguyễn Văn Minh 15 Đồ án môn học Lưới Điện toán Utt (kV) Điện áp Utc(kV) 110 35 110 110 110 110 Vậy mức điện áp tiêu chuẩn cấp cho mạng điện phương án I là: Udm = 110 (kV) 2.3.2 Phương án 2 U = 4,34 l + 16.P i i Áp dụng công thức Still: i (kV) Tính toán tương tự phương án I ta có bảng thống kê kết quả của phương án II như sau: l6 l7... đánh giá tính toán chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật của một lưới điện sẽ đảm bảo cho việc đạt chỉ tiêu về kĩ thuật, hợp lý về kinh tế Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản ta không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp Để so sánh về mặt kinh tế ta sử dụng hàm chi phí tinh toán hàng năm: Z = (atc+avh).Vt+∆A.C (1) Z: Là hàm tính toán chi phí tổn thất hàng năm (đồng)... kinh tế - kỹ thuật và chọn phương án hợp lý Khi tính toán, thiết kế mạng lưới điện cần phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế và kĩ thuật.Mặc dù trên thực tế hai yêu cầu kinh tế và kĩ thuật thường mâu thuẫn nhau, một lưới điện có chỉ tiêu kĩ thuật tốt, vốn đầu tư và chi phí vận hành cao Ngược lại, lưới điện có vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ thì tổn thất cao, cấu trúc lưới điện phức tạp, vận hành kém linh... ∑ Snguon = ∑ Sphutai Nguyễn Văn Minh 14 Đồ án môn học Lưới Điện 2.3 Xác định cấp điện áp theo các công thức kinh nghiệm và lựa chọn cấp điện áp tiêu chuẩn Vì điện áp định mức ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu về kinh tế cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện, và phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên việc lựa chọn điện áp định mức rất quan trọng Để lựa chọn điện áp định mức theo công thức Still (Mỹ):... cảu dây dẫn thông qua dòng điện lớn nhất chạy qua dây dẫn (I max) và mật độ dòng điện kinh tế (Jkt) Sau đó chọn lại tiết diện theo tiết diện tiêu chuẩn Tính tiết diện theo mật độ dòng kinh tế là: I F = max kt J kt P2 + Q2 i i 3 max i I = 10 = 103 ( A) max n 3.U n 3.U dm dm S Nguyễn Văn Minh 17 Đồ án môn học Lưới Điện Trong đó: J kt : Mật độ kinh tế của dòng điện U S dm : Điện áp định mức (kA) max i... 91,7 Icp >Isc6 L7 = N2A = 50,9 129,56 117,78 AC-120 380 152,8 Icp >Isc7 Ta thấy dòng điện sự cố xảy ra trên các đương dây dều nhỏ hơn dòng điện cho phép, do vậy loại dây đã chọn đã đảm bảo yêu cầu kĩ thuật của lưới điện IV) SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU Tra bảng 2 và 3 (trang 196 & 197) sách mạng lưới điện của Nguyễn Văn Đạm ta có: AC - 70 có : ro = 0,46 ( Ω / km ) xo = 0,44 ( Ω / km... suất (MW) 29,6 14,6 5,4 Điện áp tính toán Ui (kV) 99,26 73,56 Điện áp tiêu chuẩn 110 110 l5 21,8 86,76 110 Vậy mức điện áp tiêu chuẩn cấp cho mạng điện phương án II là: Udm = 110 (kV) III) XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT TRUYỀN TẢI VÀ LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN Công việc lựa chọn tiết diện dây dẫn là yếu tố rất quan trọng trong vân hành cung cấp điện, nó ảnh hưởng đến kinh tế và chất lượng điện năng vì thế cần lựa... dẫn sao cho thỏa mãn hai yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật Yêu cầu kỹ thuật: Nguyễn Văn Minh 16 Đồ án môn học Lưới Điện • • • • • Phát nóng ở chế độ dài hạn Phát nóng ngắn hạn Tổn thất điện áp Độ bền cơ học Hồ quang điện Yêu cầu về kinh tế: Chi phí cải tạo phục hồi theo định kỳ Chi phí tổn thất điện năng Với mạng điện cao áp ta cần quan tâm đến kinh tế là chủ yếu nên tìm dòng lớn nhất • • • Imax chạy trên... có sơ đồ thay thế: Từ sơ đồ thay thế ta có: Ssc6 = SscA = 15,4 + j8,26 (MVA) Ssc5 = Ssc6 + SscD = 15,4 + j8,26 + 10,5 + j5,04 = 25,9 + j13,3 (MVA) Ssc3 = SscE = 13,6 + j8,432 (MVA) Nguyễn Văn Minh 25 Đồ án môn học Lưới Điện Ssc2 = Ssc3 + SscC = 13,6 + j8,432 + 14 + j11,2 = 27,6 + j19,632 (MVA) Ssc1 = Ssc2 + SscB = 27,6 + j19,632 + 10,5 + j 8,4375 = 38,1 + j28 (MVA) Từ những kêt quả vừa tính toán ở trên... phản kháng lớn nhất qua dây dẫn thứ i 3.1 Xác định dòng điện lớn nhất chạy qua mỗi đường dây Với công thức: Imaxi = 103 = 103 (A) ta xác định được dòng điện lớn nhất chạy qua mỗi đường dây với từng phương án 3.2 Xác định tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế Dây dẫn lựa chọn là dây nhôm lõi thép (AC) là loại dây dẫn có độ dẫn điện tốt,đảm bảo độ bền cơ học cao,sử dụng ở mọi cấp điện áp ... Đề xuất phương án dây cho mạng diện sở bao trùm nhỏ yêu cầu cung cấp điện Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện Các yêu cầu mạng điện: Cung cấp điện liên tục Đảm bảo chất lượng điện Đảm bảo thuận... cầu thiết kế mạng điện tối ưu nhất, để hai loại phụ tải không bị điện ta xây dựng hai phương án dây theo sơ đồ phương án I phương án II từ hai phương án ta so sánh chọn phương án phù hợp đảm bảo... Nguyễn Văn Minh Đồ án môn học Lưới Điện II) LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA LƯỚI 2.1 Tính toán thông số phụ tải Dựa vào thông số phụ tải ta cần tính toán: Công suất phản kháng cực đại phụ tải: