Thiết kế lưới điện khu vực

Header Page of 161 Đồ án Đề Tài: Thiết kế lưới điện Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Lời nói đầu Ngày điện trở thành dạng lượng thay lĩnh vực đời sống sản xuất Đi đôi với việc tăng cường lực sản xuất điện phục vụ đời sống vấn đề truyền tải điện Việc truyền tải điện ba khâu trình sản xuất, tiêu thụ phân phối điện Thực tế hệ thống điện có vận hành ổn định hay không phụ thuộc nhiều hệ thống truyền tải Tổn thất điện áp cao hay thấp phụ thuộc hoàn toàn đường dây tải điện Đồng thời mức độ tin cậy hệ thống cung cấp điện định hệ thống truyền tải điện Do việc thiết kế, xây dựng vận hành hệ thống điện luôn phải đề cao Trong khuôn khổ đồ án có nhiều chi tiết đơn giản hoá sở quan trọng cho việc thiết kế hệ thống điện lớn Đồ án tốt nghiệp em bao gồm hai nhiệm vụ lớn sau: Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực Phần 2: Thiết kế trạm biến áp kiểu treo 100 kVA, 22/0,4 kV Với nỗ lực thân em giúp đỡ tận tình thầy cô môn Hệ thống điện, đồ án hoàn thành Cuối em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Lân Tráng người trực tiếp hướng dẫn em thực đồ án Em kính mong góp ý, bảo thầy cô để đồ án em hoàn thiện Hà Nội, tháng 11 năm 2006 Sinh viên Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệệp Thiết kế lưới điện đ Nguyễn Ngoc Hùng H PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚII ĐIỆN KHU K VỰC C CHƯƠNG G1 PH HÂN TÍCH H NGUỒN N VÀ PHỤ Ụ TẢI - CÂ ÂN BẰNG G SƠ BỘ CÔNG C SU UẤT TRON NG HỆ TH HỐNG 1.1 Các số liiệu ngu uồn cung ccấp phụ ụ tải 1.1 1.1 Vị trí c nguồn n cung cấp p phụ tả ải Thheo đầu bàii ta có vị trrí nguồồn cung cấpp phụ tải hìình vẽ: Hình 1.1 Sơ đồ vị trí nguồ ồn điện phụ tải Sin nh viên: Ngu uyễn Ngọc Hùng H - Hệ th hống điện Uông U Bí Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 1.1.2 Nguồn cung cấp a Hệ thống điện Hệ thống điện có công suất vô lớn, hệ số công suất góp 110 kV hệ thống 0,8 Vì cần phải có liên hệ hệ thống nhà máy điện để trao đổi công suất hai nguồn cung cấp cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường chế độ vận hành Mặt khác, hệ thống có công suất vô lớn chọn hệ thống nút cân abừng công suất nút sở điện áp Ngoài hệ thống có công suất vô lớn không cần phải dự trữ công suất nhà máy điện, nói cách khác công suất tác dụng phản kháng dự trữ lấy từ hệ thống điện b Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiết điện gồm có tổ máy công suất Pđm = 60 MW, cos ϕ =0,8, Uđm=10,5 kV Như tổng công suất định mức nhà máy bằng: × 60 = 240 MW Nhiên liệu nhà máy nhiệt điện than đá, dầu khí đốt Hiệu suất nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30 ÷ 40%) Đồng thời công suất tự dùng nhiệt điện thường chiếm khoảng % đến 15 % tùy theo loại nhà máy nhiệt điện Đối với nhà máy nhiệt điện, máy phát làm việc ổn định phụ tải P ≥ 70 % Pđm; P ≤ 30 % Pđm máy phát ngừng làm việc Công suất phát kinh tế nhà máy nhiệt điện thường (80 ÷ 90 %)Pđm Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế 85 % Pđm, nghĩa là: Pkt=85%Pđm Do kho phụ tải cực đại máy phát vận hành tổng công suất tác dụng phát nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × × 60 = 204 MW Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Trong chế độ khụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng máy phát để bảo dưỡng, ba máy phát lại phát 85%Pđm, nghĩa tổng công suất phát nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × × 60 = 153 MW Khi cố ngừng máy phát, ba máy phát lạo phát 100%Pđm, vậy: PF = × 60 = 180 MW Phần công suất thiếu chế độ vận hành cung cấp từ hệ thống điện 1.1.3 Số liệu phụ tải Hệ thống cấp điện cho phụ tải có Pmin = 0,5 Pmax, Tmax = 5300 h Công suất tiêu thụ phụ tải điện tính sau: Qmax = Pmax tgϕ S& =P + jQ max max max 2 S max = Pmax + jQmax Phụ tải Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Số liệu Pmax (MW) 32 26 30 34 30 32 30 34 30 Pmin (MW) 16 13 15 17 15 16 15 17 15 cos ϕ 0,90 0,90 0,90 0,85 0,92 0,90 0,90 0,92 0,92 Qmax (MVAr) 15,49 12,58 14,52 21,08 12,78 15,49 14,52 14,48 12,78 Qmin (MVAr) 7,74 Smax (MVA) 35,55 28,89 33,33 40,00 32,61 35,55 33,33 36,96 32,61 Smin (MVA) 17,78 14,44 16,66 20,00 16,30 17,78 16,66 18,48 16,30 Loại phụ tải I I III I I I III I I Yêu cầu điều T KT T KT T T T KT T 22 22 22 22 22 22 22 22 22 6,29 7,26 10,54 6,39 7,74 7,26 7,24 6,39 chỉnh điện áp Điện áp thứ cấp Tổng công suất max (MVA) 278 + j133,72 Bảng 1.1 Số liệu phụ tải 1.1.4 Kết luận Ở hai nguồn có phụ tải số nên thiết kế đường dây liên lạc nhà máy hệ thống đường dây qua phụ tải Để đảm bảo kinh tế phụ tải cấp điện từ nguồn gần Phụ tải cấp điện trực tiếp từ nhà máy, phụ tải cấp điện từ hệ thống Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải gần 53,8 km, đến phụ tải xa 80,6 km Đối với phụ tải gần nguồn xác suất cố đường dây nên thường sử dụng sơ đồ cầu ngoài, phụ tải xa nguồn có xác suất cố đường dây lớn nên sử dụng sơ đồ cầu Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 1.2 Cân công suất tác dụng Đặc điểm quan trọng hệ thống điện truyền tải tức thời điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ tích trữ điện thành số lượng nhận thấy Tính chất xác định đồng trình sản xuất tiêu thụ điện Tại thời điểm chế độ xác lập hệ thống, nhà máy hệ thống cần phải phát công suất cân với công suất hộ tiêu thụ, kể tổn thất công suất mạng điện, nghĩa cần phải thực cân công suất phát công suất tiêu thụ Ngoài để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ định công suất tác dụng hệ thống Dự trữ hệ thống điện vấn đề quan trọng, liên quan đến vận hành phát triển hệ thống Vì phương trình cân công suất tác dụng chế độ phụ tải cực đại hệ thống điện thiết kế có dạng: PNĐ + PHT = Ptt = ∑ Pmax + ∑ ΔP + Ptd + Pdt (1.1) đó: PNĐ - tổng công suất nhà máy nhiệt điện phát PHT - công suất tác dụng lấy từ hệ thống Ptt – Công suất tiêu thụ m – hệ số đồng thời xuất phụ tải cực đại ( m=1) ∑ Pmax - tổng công suất phụ tải chế độ cực đại ∑ ΔP - tổng tổn thất mạng điện, tính sơ lấy ∑ ΔP = 5%∑ Pmax Ptd – công suất tự dùng nhà máy điện, lấy 10% tổng công suất đặt nhà máy Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Pdt – công suất dự trữ hệ thống, cân sơ lấy Pdt = 10% ∑ Pmax , đồng thời công suất dự trữ cần phải công suất định mức tổ máy phát lớn hệ thống điện không lớn Bởi hệ thống điện có công suất vô lớn nên công suất dự trữ lấy hệ thống, nghĩa Pdt = Tổng công suất tác dụng phụ tải cực đại xác định từ bảng 1.1 bằng: ∑ Pmax = 278 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện có giá trị: ΔP = 5%∑ Pmax =5% × 278 = 13,9 MW Công suất tác dụng tự dùng nhà máy điện: Ptd = 10%Pđm =10% × 240 = 24 MW Vậy tổng công suất tiêu thụ mạng điện có giá trị: Ptt = 278 + 13,9 + 24 = 315,9 MW Theo mục 1.1.2.b, tổng công suất nhà máy điện phát theo chế độ kinh tế là: PNĐ = Pkt = 204 MW Như chế độ phụ tải cực đại, hệ thống cần cung cấp công suất cho phụ tải bằng: PHT = Ptt - PNĐ = 315,9 – 204 = 111,9 MW 1.3 Cân công suất phản kháng Sản xuất tiêu thụ điện dòng điện xoay chiều đòi hỏi cân điện sản suất điện tiêu thụ thời điểm Sự cân đòi hỏi công suất tác dụng mà công suất phản kháng Sự cân công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại cân công suất phản kháng dẫn đến thay đổi điện áp mạng điện Nếu Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện công suất phản kháng phát lớn công suất tiêu thụ điện áp mạng tăng, ngược lại thiếu công suất phản kháng điện áp mạng giảm Vì để đảm bảo chất lượng cần thiết điện áp hộ tiêu thụ mạng điện hệ thống, cần tiến hành cân sơ công suất phản kháng Phương trình cân công suất phản kháng mạng điện thiết kế có dạng: QF + QHT = Qtt = m ∑ Qmax + ∑ ΔQ − ∑ Q + ∑ Q L C b +Qtd +Qdt (1.2) đó: QF – tổng công suất phản kháng nhà máy phát QHT – công suất phản kháng hệ thống cung cấp Qtt – tổng công suất phản kháng tiêu thụ ∑ Qmax - tổng công suất phản kháng chế độ phụ tải cực đại phụ tải ∑ ΔQ L - tổng tổn thất công suất phản kháng cảm kháng đường dây mạng điện ∑ QC - tổng công suất phản kháng điện dung đường dây sinh ra, tính sơ lấy ∑ ΔQ = ∑ Q L C ∑ Qb - tổng tổn thất công suất phản kháng trạm biến áp, tính toán sơ lấy ∑ Qb = 15%∑ Qmax Qtd – công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện Qdt – công suất phản kháng dự trữ hệ thống, cân sơ lấy 15% tổng công suất phản kháng phần bên phải phương trình (2.2) Đối với mạng điện thiết kế, công suất Qdt lấy hệ thống nghĩa Qdt =0 Như tổng công suất phả kháng nhà máy điện phát bằng: QF = PF.tg ϕ F = 204.0,75 = 153 MVAr Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page of 161 Header Page 10 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Công suất phản kháng hệ thống cung cấp bằng: QHT = PHT.tg ϕ HT = 111,9.0,75 = 83,93 MVAr Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại theo mục (1.1.2.b): ∑ Qmax = 133,72 MVAr Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp: ∑ Qb =15% × 133,72 = 20,06 MVAr Tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện có giá trị: Qtd = Ptd.tg ϕ td Với cos ϕ td =0,75 tg ϕ td =0,88 thì: Qtd = 24.0,88 = 21,12 MVAr Như tổng công suất tiêu thụ mạng điện: Qtt = 133,72 + 20,06 +21,12 = 174,9 MVAr Tổng công suất nhà máy hệ thống phát ra: QF + QHT = 153 + 83,93 = 236,93 MVAr Từ kết tính toán nhận thấy rằng, công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng tiêu thụ, không cần bù công suất phản kháng mạng điện thiết kế Chương DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY – SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT 2.1 Dự kiến phương án Các tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện phụ thuộc nhiều vào sơ đồ Vì sơ đồ mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết chất lượng điện yêu cầu hộ tiêu thụ, thuận tiện an toàn vận hành, khả phát triển tương lai tiếp nhận phụ tải Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 10 of 161 Header Page 100 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Loại Uđm kV Iđm, A IN, kA EA203G 0,4 160 25 Rcuộndây, Xcuộndây, Rtiễpúc, mΩ mΩ mΩ 0,36 0,28 0,6 Bảng Thông số aptoát tổng c Chọn hạ áp Thanh hạ áp chọn theo điều kiện phát nóng dòng điện tính toán Itt = 144,34 A sau: Icp ≥ Itt = 144,34 A Chọn đồng có kích thước thông số sau: Kích thước F M mm mm2 kg/m 25 × 75 0,668 Icp, A 340 R X mΩ mΩ 0,268 0,2 Bảng Thông số hạ áp d Chọn aptomat nhánh Áptomát nhánh chọn theo điều kiện sau: UđmAN ≥ Uđm.mạng = 0,4 kV IđmAN ≥ Itt/3 = 144,34/3 = 48,11 A Ta chọn áptomát EA203G có thông số sau: Loại Uđm kV Iđm, A IN, kA EA203G 0,4 50 18 Rcuộndây, Xcuộndây, Rtiễpúc, mΩ mΩ mΩ 1,3 0,7 0,96 Bảng 10 Thông số aptoát nhánh e Chọn máy biến dòng điện Máy biến dòng điện chọn theo điều kiện sau: UđmBI ≥ Uđm.mạng = 0,4 kV IđmBI ≥ Itt/1,2 = 120,28 A Phụ tải cuộn thứ cấp S2đmBI ≥ Stt Ta chọn máy biến dòng TKM-0,5 có thông số sau: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 100 of 161 99 Header Page 101 of 161 Đồ án tốt nghiệp Loại máy Thiết kế lưới điện Uđm, kV Iđm, A Cấp Sđm, VA Z2đm, Ω 20 0,8 xác TKM-0,5 0,5 150 Bảng 11 Thông số BI f Sứ hạ áp Sứ cách điện chọn theo điều kiện sau: + Uđmsứ ≥ Uđm.mạng + Iđmsứ ≥ Ilvmax = Itt/3 = 48,11 A + Lực cho phép tác động lên đầu sứ Fcp =0,6.Fph ≥ k.Ftt + Dòng ổn định nhiệt cho phép: Iđm.nh ≥ I ∞ Dựa vào hai điều kiện đầu ta chọn sứ đặt trời OШH-6-300 có thông số sau: Loại sứ Uđm, kV OШH-6-300 Upđ.khô, Upđ.ướt, kV kV 38 28 F , kG 300 Khối lượng, kg 2,54 Bảng 12 Thông số sứ cách điện hạ áp g Dây dẫn cho ba lộ phụ tải Dây dẫn chọn theo điều kiện phát nóng sau: Dòng phát nóng lâu dài cho phép: kqt.Icp ≥ Ilvmax Icp dòng điện làm việc lâu dài cho phép ứng với tiết diện chọn kqt hệ số tải cho phép chế độ cưỡng bức, kqt = Ilvmax = SdmBA 100 = = 48,11 A 3.U Hdm 3.0,4 Như ta chọn dây ruột đồng có cách điện policlovinin thông số sau: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 101 of 161 100 Header Page 102 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Tiết diện dây, mm2 35 Icp , A r0, Ω/km 170 0,54 Bảng 13 Thông số dây đồng hạ áp h Các thiết bị đo đếm điện Thông số thiết bị cho bảng sau” Loại Cấp xác Biến dòng- ∃-335 Công suất tiêu thụ, VA Cuộn dòng điện Cuộn điện áp 1,5 0,5 - Biến áp- ∃-335 1,5 - Wattmet-Д-335 1,5 0,5 1,5 2,5 2,5 Côngtơ tác dụng И-675 Côngtơ phản kháng-И-673M Bảng 14 Thông số thiết bị đo đếm điện Tính toán ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn Ta xét trường hợp nặng nề ngắn mạch ba pha Sơ đồ điểm ngắn mạch cần tính toán trạm: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 102 of 161 101 Header Page 103 of 161 Đồ án tốt nghiệệp Thiết kế lưới điện đ Hình Sơ S đồ tính ngắn n mạchh 3.1 Điểm ng gắn mạch N1 Sơ đồ thay th hế sau:: HT XHT Zd ZtxDCL N1 Hình Sơ đồ thayy tính ngắn n mạchh điểm N1 công suấtt ngắn mạcch máyy cắt đầu ngguồn SN = 250 kA ta xác địnnh Từ đượ ợc điện khháng hệệ thống là: U2 22 XHT = dm = = 1,936 Ω SN 2500 Mộ ột cách gầnn đúng, dòn ng ngắn mạch m điểểm N1: Sin nh viên: Ngu uyễn Ngọc Hùng H - Hệ th hống điện Uông U Bí Footer Page 103 of 161 102 Header Page 104 of 161 Đồ án tốt nghiệp IN1 = Thiết kế lưới điện U dm 22 = = 6,56 kA XHT 3.1,936 Dòng xung kích điểm N1 là: IxkN1 = kxk IN1 = 1,8 6,56 = 16,7 kA (ngắn mạch xa nguồn nên kxk =1,8) 3.2 Tính ngắn mạch điểm N2 Khi tính ngắn mạch lưới hạ áp coi máy biến áp nguồn Sơ đồ thay tính toán sau: ZB Zd ZAT N2 Hình Sơ đồ thay tính điểm ngắn mạch N2 Tổng trở máy biến áp là: ZB = = ΔPN U dm Sdm 2,4.0,4 100 2 U N %.U dm 10 + j 10 Sdm 106 + j 6,5.0,4 10 = 38,4 + j104 mΩ 100 Tổng trở đoạn dây hạ áp nối từ máy biến áp tới tủ phân phối là: Zd = r0.ld = 0,54.3.10-3 = 1,62 mΩ Tổng trở aptomat tổng AT: ZAT = Rcuộndây + jXcuộn dây + Rtiễpúc = 0,36 + j0,28 + 0,6 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 104 of 161 103 Header Page 105 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện = 0,96 + j0,28 mΩ Tổng trở đến điểm N2 là: ZΣN2 = ZB + Zd + ZAT = 38,4 + j104 + 1,62 + 0,96 + j0,28 = 40,98 + j104,28 mΩ Dòng ngắn mạch điểm N2 là: IN = U dm 400 = = 2,06 kA 2 ZΣN 40,98 + 104,28 Dòng xung kích điểm N2 là: IxkN2 = kxk IN2 = 1,8 2,06 = 5,24 kA 3.3 Tính ngắn mạch điểm N3 Sơ đồ thay tính toán sau: ZΣN2 ZTC ZAN N3 Hình Sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N3 Tổng trở hạ áp là: ZTC = 0,268 + j0,2 mΩ Tổng trở aptomát nhánh AN là: ZAN = Rcuộndây + jXcuộn dây + Rtiễpúc = 1,3 + j0,7 + 0,96 = = 2,26 + j0,7 mΩ Tổng trở đến điểm N3 là: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 105 of 161 104 Header Page 106 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện ZΣN3 = ZΣN2 + ZTC + ZAN = 40,98 + j104,28 + 0,268 + j0,2+ 2,26 + j0,7 = 43,508 + j105,18 mΩ Dòng ngắn mạch điểm N3 là: IN = U dm 400 = = 2,03 kA 2 ZΣN 3 43,508 + 105,18 Dòng xung kích điểm N3 là: IxkN3 = kxk IN3 = 1,8 2,03 = 5,18 kA 3.4 Kiểm tra thiết bị chọn a Kiểm tra dao cách ly Ilđđ = 64 kA > IxkN1 = 16,7 kA Chọn tcát = 1,3 sec, Ta = 0,1 BN = IN tc¾ t + Ta = 6,56 1,3 + 0,1 = 7,76 kA.s1/2 Iô.đ.nh = 20 kA, tnh = s nên Iô.đ.nh Do Iô.đ.nh t« dnh = 20 = 40 kA.s1/2 t« dnh ≥ BN Vậy dao cách ly chọn thỏa mãn điều kiện ổn định b Kiểm tra cầu chì tự rơi Điều kiện kiểm tra cầu chì là: IcắtN = 40 kA ≥ IN1 = 6,56 kA '' Sđmcắt ≥ SN Ta có: Sđmcắt = SN1 = UđmCC.IcắtN = Uđmmạng.IN1 = 24.40 = 1662,77 MVA 22.6,56 = 249,97 MVA nên Sđmcát ≥ SN1 Như cầu chì chọn làm việc an toàn c Kiểm tra dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 106 of 161 105 Header Page 107 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện I 160 Icp = 170 A > kdA = = 35,56 A α 4,5 (Đối với khởi động điện từ aptomat α = 4,5) d Kiểm tra aptomat + Kiểm tra aptomat tổng phải thỏa mãn: ixkAT ≥ ixkN2 ixkAT = 25 kA > ixkN2 = 5,24 kA + Kiểm tra aptomat nhánh phải thỏa mãn: ixkAN ≥ ixkN3 ixkAN = 18 kA > ixkN3 = 5,18 kA Như aptomat cho làm việc an toàn e Kiểm tra máy biến dòng điện Kiểm tra máy biến dòng theo hai điều kiện: + Dòng sơ cấp: IđmBI = 150 A > Itt = 144,34 A + Phụ tải cuộn thứ cấp: S2đmBI ≥ Stt công suất tính toán phụ tải thứ cấp BI tính toán gần là: Stt = Scôngtơ tác dụng + Scôngtơ phnả kháng = 5,5 + 5,5 = 11 VA SsđmBI = 20 VA Vậy BI chọn làm việc an toàn Do ta sử dụng dây dẫn mềm nên ta kiểm tra sứ đỡ Tính toán nối đất cho trạm Mục đích nối đất để tản dòng điện, đảm bảo làm việc bình thường thiết bị (nối đất điểm trung tính máy biến áp, thiết bị chống sét, …) đảm bảo an toàn cho người (các phận kim loại mang điện áp ngắn mạch không đối xứng) Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 107 of 161 106 Header Page 108 of 161 Đồ án tốt nghiệệp Thiết kế lưới điện đ Hệ thhống nối đấất trạm m phân phối nói chungg có điện trở t nối đất yêu cầu u Rnđ < Ω Ta sử dụng hệ h thống nốối đất đơn giản g sắt góc L60 × 60 dài m chôn sâu cácch mặt đất 0,7 m, thaanh ngang nnối có tiết diện tròn đường đ kínhh cm chôôn sâuu cách mặt đất 0,7 m nối cọọc với u ới trạm treo o thiết kế k ta bố trí cọc theoo mạch vònng hìnhh chữ nhật Vớ hìnnh vẽ sau: Hình Sơ đồ hệ tthống nối dất d trạm m biến áp Điệện trở suấtt nơi đặtt trạm đượ ợc đo vào mùa m khô ρ đo = 40000 Ωcm, cọọc dàii m chôn n sâu 0,7 m nên ta tra hệ số s mùa Kmmùa = 1,4 Do D điện trở suấất tính toánn cọc làà: Sin nh viên: Ngu uyễn Ngọc Hùng H - Hệ th hống điện Uông U Bí Footer Page 108 of 161 107 Header Page 109 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện ρ tt = Kmùa ρ đo = 1,4 × 4000 = 5600 Ωcm Điện trở nối đất cọc là: R1C = 1,25 ρ ttcäc 2π l ln 4.l dtd l = 300 cm, dtđ = 0,95.b = 0,95.6 = 5,7 cm R1C = 1,25.5600 4.300 ln = 19,87 Ω 2π 300 5,7 Ta sử dụng cọc cách a = m, hệ số a/l = 3/3 = 1, tra bảng ta hệ số sử dụng cọc η C = 0,62 nên điện trở toàn móng cọc là: R 19,87 RC = 1C = = 5,34 Ω n.η C × 0,62 Thanh nối nằm ngang chôn sâu 0,8 m có hệ số mùa là Kmùathanh = 1,6 nên ta có điện trở suất tính toán là: ρ ttthanh = 1,6 × 4000 = 6400 Ωcm Tổng chiều dài nối theo mạch vòng qua cọc là: L = 2.(2 + 6).102 = 1600 cm Tra bảng hệ số sử dụng ngang nối cọc bố trí theo mạch vòng có tỷ số a/l = η t = 0,40 Điện trở hệ thống nối là: ρ ttthanh L2 Rt = ln η t 2πL h.d đó: + h = 80 cm - độ chôn sâu + d = cm - đường kính nối Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 109 of 161 108 Header Page 110 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Rt = 6400 1600 × ln = 15,41 Ω 0,40 2π 1600 80 × Như điện trở toàn hệ thống nối đất là: Rnđ = RC Rt 5,34.15,41 = = 3,96 Ω RC + Rt 5,34 + 15,41 Như Rnđ < Ω nên hệ thống nối dất thiết kế thỏa mãn điều kiện kỹ thuật Vẽ sơ đồ hình chiếu trạm biến áp TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- GIÁO TRÌNH LƯỚI ĐIỆN (2 tập) – PGS.TS Trần Bách 2- GIÁO TRÌNH MẠNG LƯỚI ĐIỆN (2 tập) – TS Nguyễn Văn Đạm 3- HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP VÀ NHÀ CAO TẦNG – Nguyễn Công Hiền (chủ biên), Nguyễn Mạnh Hoạch 4- PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP – TS Đào Quang Thạch, TS Phạm Văn Hòa 5- THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN- Ngô Hồng Quang 6- QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN - TS Nguyễn Lân Tráng Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 110 of 161 109 Header Page 111 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC CHƯƠNG 12 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI-CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG 1.1 CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ PHỤ TẢI 1.1.1.VỊ TRÍ CỦA NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI 1.1.2 NGUỒN CUNG CẤP Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 111 of 161 110 Header Page 112 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 1.1.3 SỐ LIỆU PHỤ TẢI 1.1.4 KẾT LUẬN 1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG 1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHƯƠNG DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 2.1.DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN 2.1.1 PHƯƠNG ÁN 12 2.1.2 PHƯƠNG ÁN 23 2.1.3 PHƯƠNG ÁN 28 2.1.4 PHƯƠNG ÁN 32 2.1.5 PHƯƠNG ÁN 36 CHƯƠNG CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU VỀ KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT .43 3.1 SO SÁNH KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 50 3.2 SO SÁNH KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 43 3.2.1 PHƯƠNG ÁN 44 3.2.2 PHƯƠNG ÁN 46 3.2.3 PHƯƠNG ÁN 47 3.2.4 PHƯƠNG ÁN 48 3.2.5 TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN 49 CHƯƠNG CHỌN MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 4.1 CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM TĂNG ÁP CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN .50 4.2 CHỌN SỐ LƯỢNG , CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM HẠ ÁP .51 4.1.1 SỐ LƯỢNG CÁC MÁY BIẾN ÁP 51 4.1.2.CHỌN CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP 51 4.3 CHỌN SƠ ĐỒ TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN .53 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 112 of 161 111 Header Page 113 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 4.3.1.SƠ ĐỒ CHO CÁC TRẠM TĂNG ÁP 53 4.3.2 SƠ ĐỒ CHO CÁC TRẠM HẠ ÁP 53 4.3.3 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ 54 CHƯƠNG TÍNH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MẠNG ĐIỆN 55 5.1.CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI 55 5.1.1 CÁC ĐƯỜNG DÂY NỐI VỚI NHÀ MÁY ĐIỆN 56 5.1.2 ĐƯỜNG DÂY NĐ-6-HT 60 5.1.4.CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG 65 5.2 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU .66 5.3 CHẾ ĐỘ SAU SỰ CỐ 69 CHƯƠNG TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN .71 6.1 TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT TRONG MẠNG ĐIỆN 71 6.1.1.CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI (UCS = 121 KV) 72 6.1.2 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU (UCS = 115 KV) 73 6.1.3 CHẾ ĐỘ SAU SỰ CỐ (UCS = 121 KV) 75 6.2 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN .76 6.2.1 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC HỘ TIÊU THỤ LOẠI III 77 6.2.2 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC HỘ LOẠI I .81 CHƯƠNG TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 88 7.1 VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN .88 7.2.TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN .89 7.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN 90 7.4 TÍNH CHI PHÍ VÀ GIÁ THÀNH .91 7.4.1 CHI PHÍ VẬN HÀNH HÀNG NĂM 91 7.4.2 CHI PHÍ TÍNH TOÁN HÀNG NĂM .91 7.4.3 GIÁ THÀNH TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 91 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 113 of 161 112 Header Page 114 of 161 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 7.4.4 GIÁ THÀNH XÂY DỰNG MW CÔNG SUẤT PHỤ TẢI TRONG CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI 91 PHẦN THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 93 CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM 94 1.1.CHỌN MÁY BIẾN ÁP .94 1.2 CHỌN SƠ ĐỒ TRẠM 94 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG TRẠM .96 2.1 CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP 96 2.2.CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN HẠ ÁP .98 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ KIỂN TRA CÁC THIẾT BỊ ĐÃ CHỌN 101 3.1 ĐIỂM NGẮN MẠCH N1 102 3.2 ĐIỂM NGẮN MẠCH N2 103 3.3 ĐIỂM NGẮN MẠCH N3 104 3.4 KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐÃ CHỌN 105 4.TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM 106 5.SƠ ĐỒ TRẠM BIẾN ÁP .109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page 114 of 161 113 ... N -1 4,14 8,28 N -6 4,56 9,12 N -2 5,21 10,42 HT-6 2,05 4,10 N -4 5,36 10,72 HT-8 5,05 10,1 4-3 3,76 - 8-7 3,76 - N -5 5,13 10,26 HT-9 4,02 8,04 Bảng 2.6 Các giá trị tổn thất điện áp mạng điện. .. N -5 N -6 HT-6 HT-7 HT-8 HT-9 30+j14,52 N -3 34+j21,08 26+j12,58 N -2 N -4 32+j15,49 Thiết kế lưới điện N -1 dây Đường S, MVA Đồ án tốt nghiệp c Tính tổn thất điện áp mạng điện Điện cung cấp cho... viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Footer Page of 161 Header Page of 161 Đồ án tốt nghiệệp Thiết kế lưới điện đ Nguyễn Ngoc Hùng H PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚII ĐIỆN KHU K VỰC C CHƯƠNG G1 PH