Đồ án mạng điện

Header Page of 145 Lời mở đầu: Trong nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, ngành công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, điện nguồn lượng sử dụng lĩnh vực ngành kinh tế quốc dân Khi ta xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố, trước tiên, ta phải xây dựng hệ thống lưới điện để cung cấp điện nhằm mục đích phục vụ cho sinh hoạt sản xuất Khi ta xây dựng hệ thống lưới điện vấn đề thiết kế đống vai trò tối quan trọng, người thiết kế phải cho mạng lưới mà thiết kế phải đẩm bảo yêu cầu mặt kinh tế lẫn kỹ thuật, phải đề phương án tối ưu đạt yêu cầu vễ kỹ thuật tiết kiệm mặt kinh tế Để giúp cho ta đạt yêu cầu đó, việc nghiên cứu, thực nhiệm vụ phạm vi môn học "Đồ án mạng điện” sẽ cho ta kiến thức không nhỏ lĩnh vực hệ thống điện Sau thời gian tìm tòi, học hỏi, cùng với hướng dẫn thầy giáo, em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học đã thầy giao Tuy nhiên với kiến thức còn hạn chế, chưa có kinh nghiệm thực tiễn, át hẵn nội dung đồ án môn học mà em đã hoàn thành tránh khỏi sai sót, em mong nhận quan tâm, chỉ bảo thầy Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 4/2017 Sinh viên thực Lê Quang Lương Footer Page of 145 Header Page of 145 CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Thu thập số liệu và phân tích phụ tải: - Công tác phân tích phụ tải chiếm vị trí hết sức quan trọng cần thực cách chu đáo - Việc thu thập số liệu phụ tải chủ yếu để nắm vững vị trí yêu cầu hộ tiêu thụ lớn, dự báo nhu cầu tiêu thụ, phát triển phụ tải tương lai Sau thu thập số liệu phân tích phụ tải, ta có bảng số liệu tổng hợp sau: Bảng 1.1: Số liệu phụ tải Đủ cung cấp cho phụ tải với cosφ = 0.8 Điện áp cao áp: 1.1 Udm lúc phụ tải cực đại 1.05 Udm lúc phụ tải cực tiểu 1.1 Udm lúc cố Nguồn điện Phụ tải Pmax (MW) Cos Tmax (giờ/năm) Yêu cầu cung cấp điện Điện Điện áp định mức phía thứ cấp trạm phân phối (kV) 23 0.8 21 0.8 5300 KT 5300 KT 20 0.8 22 0.7 5300 5300 T KT 22 V 16 0.8 18 0.8 5300 KT 5300 KT 1.2 Phân tích nguồn cung cấp điện: Trong thiết kế môn học chỉ cho nguồn cung cấp điện cho phụ tải vùng Nguồn điện giả thiết cung cấp đủ công suất tác dụng theo nhu cầu phụ tải với hệ số công suất 0.8 Điều cho thấy nguồn không cung cấp đủ yêu cầu công suất phản kháng mà việc đảm bảo nhu cầu điện phản kháng thực trình thiết kế cách bù công suất phản kháng phụ tải mà không cần phải từ nguồn 1.3 Cân bằng công suất hệ thống: - Cân công suất hệ thống điện nhằm xét khả cung cấp nguồn cho phụ tải Footer Page of 145 Header Page of 145 thông qua mạng điện - Tại thời điểm phải đảm bảo cân công suất sản xuất công suất tiêu thụ Mỗi mức cân công suất tác dụng công suất phản kháng xác định giá trị tần số điện áp - Quá trình biến đổi công suất chỉ tiêu chất lượng điện cân công suất bị phá hoại, xảy phức tạp, vì chúng có quan hệ tương hỗ - Để đơn giản toán, ta coi thay đổi công suất tác dụng ảnh hưởng chủ yếu đến tần số, còn cân công suất phản kháng ảnh hưởng chủ yếu đến điện áp Cụ thể nguồn phát không đủ công suất tác dụng cho phụ tải thì tần số bị giảm ngược lại Khi thiếu công suất phản kháng điện áp bị giảm thấp ngược lại - Trong mạng điện, tổn thất công suất phản kháng lớn công suất tác dụng, nên máy phát điện lựa chọn theo cân công suất tác dụng, mạng thiếu hụt công suất kháng Điều dẫn đến xấu tình trạng làm việc hộ dùng điện, chí làm ngừng truyền động máy công cụ xí nghiệp gây thiệt hại lớn Đồng thời làm hạ điện áp mạng làm xấu tình trạng làm việc mạng Cho nên việc bù công suất kháng vô cùng cần thiết Mục đích bù sơ phần để cân công suất kháng số liệu để chọn dây dẫn công suất máy biến áp cho chương sau - Sở dĩ bù công suất kháng mà không bù công suất tác dụng bù công suất phản kháng giá thành kinh tế hơn, chỉ cần dùng tụ điện để phát công suất phản kháng Trong thay đổi công suất tác dụng thì phải thay đổi máy phát, nguồn phát dẫn đến chi phí tăng lên nên không hiệu kinh tế a Cân bằng công suất tác dụng: - Một đặc điểm quan trọng hệ thống điện truyền tải tức thời điện từ nguồn điện đến hộ tiêu thụ tích luỹ điện thành số lượng nhìn 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 Footer Page of 145 Header Page of 145 suất công suất hộ tiêu thụ, kể tổn thất công suất mạng điện, nghĩa cần thực đúng cân công suất phát công suất tiêu thụ - Ngoài để 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 điện - Cân công suất cần thiết để giữ tần số hệ thống điện Cân công suất hệ thống biểu diễn biểu thức sau: ∑PF=m∑Ppt+∑∆Pmd+∑Ptd+∑Pdt Trong đó: + ΣPF: Tổng công suất tác dụng phát nhà máy điện hệ thống + ΣPptmax: Tổng phụ tải cực đại hộ tiêu thụ + m: Hệ số đồng thời (m=1) + ΣPmd: Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp + ΣPtd: Tổng công suất tự dùng nhà máy điện ∑Ptd = + ΣPdt: Tổng công suất dự trữ Lấy ∑Pdt = - Xác định hệ số đồng thời khu vực phải cứ vào tình hình thực tế phụ tải - Theo tài liệu thống kê thì tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp trường hợp mạng cao áp khoảng 8÷10% - Ta có: ΣΔPmd = 10% mΣPpt Công suất tự dùng nhà máy điện: Tính theo phần trăm (mΣPpt + ΣPmd) + Nhà máy nhiệt điện ÷ 7% + Nhà máy thuỷ điện ÷ 2% Công suất dự trữ hệ thống: - Dự trữ cố thường lấy công suất tổ máy lớn hệ thống điện - Dự trữ phụ tải dự trù cho phụ tải tăng bất thường dự báo: - 3% phụ tải tổng - Dự trữ phát triển nhằm đáp ứng phát triển phụ tải - 15 năm sau Footer Page of 145 Header Page of 145 Tổng quát dự trữ hệ thống lấy 10 - 15% tổng phụ tải hệ thống Trong thiết kế môn học giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu công suất tác dụng chỉ cân từ cao áp trạm biến áp tăng nhà máy điện nên tính cân công suất tác dụng sau: ∑PF= ∑Ppt+ ∑∆Pmd+ ∑Pdt Từ số liệu công suất tác dụng cực đại phụ tải ta tính công suất tác dụng nguồn phát là: ∑PF =1x10% ∑Ppt+ ∑Ppt = 1.1 × (22+20+24+23+17+21) = 1.1 x120 = 132 𝑀𝑊 Vậy ta cần nguồn có công suất tác dụng là: ∑PF= 132 (MW) b Cân bằng công suất phản kháng: - Sản xuất tiêu thụ điện dòng điện xoay chiều đòi hỏi cân điện sản xuất điện tiêu thụ thời điểm Sự cân đòi hỏi chỉ công suất tác dụng, mà còn công suất phản kháng - Sự cân công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại cân công suất phản kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp mạng điện Nếu công suất phản kháng phát lớn công suất phản kháng tiêu thụ điện áp mạng điện sẽ tăng, ngược lại thiếu công suất phản kháng điện áp mạng sẽ giảm Vì để đảm bảo chất lượng điện áp hộ tiêu thụ mạng điện hệ thống, cần tiến hành cân sơ công suất phản kháng - Ta có mối quan hệ công suất tác dụng phản kháng: Qi = Pi×tgφi Từ số liệu phụ tải nguồn tính ta có công suất phản kháng nguồn phụ tải sau: Bảng 1.2: Công suất tác dụng công suất phản kháng nguồn phụ tải: Thông số P(MW) Tải 23 Tải 21 Tải 20 Tải 22 Tải 16 Tải 18 Cos 0.8 0.8 0.8 0.7 0.8 0.8 Q(MVar) 17.25 15.75 15 22.45 12 13.5 Footer Page of 145 Header Page of 145 - Cân công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường hệ thống Cân công suất phản kháng biểu diễn biểu thức sau: ΣQF + ΣQbùΣ = mΣQpt + ΣΔQB + ΣΔQd – ΣQC + ΣQtd + ΣQdt Trong đó: + ΣQF: tổng công suất phát máy phát điện Trong thiết kế môn học chỉ thiết kế từ cao áp trạm biến áp tăng nhà máy nên chỉ cần cân từ cao áp ΣQF= ΣPF× tan 𝜑F = 132 × tan(cos−1 0.8) = 132 × 0.75=99 MVAr + mΣQpt : tổng phụ tải phản kháng mạng điện có xét đến hệ số đồng thời ∑Qpt= 17.25+15.75+15+22.45+12+13.5= 95.95 MVAr + ΣΔQB: tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp ước lượng với: ΣΔQB = 15%∑Qpt = 15% × 95.95 = 14.3925 (MVAr) + ΣΔQd: tổng tổn thất công suất kháng đoạn đường dây mạng điện Với mạng điện 110 kV tính toán sơ xem tổn thất công suất phản kháng cảm kháng đường dây công suất phản kháng điện dung đường dây cao áp sinh + ΣQtd: tổng công suất tự dùng nhà máy điện hệ thống với ΣQ td = ΣPtd x tgφtd Vì chỉ tính từ góp cao áp nên ΣQtd = + ΣQdt: Công suất phản kháng dự trữ hệ thống với: ΣQdt= - Trong thiết kế môn học, chỉ cân từ cao áp nhà máy điện không cần tính Qtd Qdt Từ công thức suy lượng công suất kháng cần bù QbùΣ Nếu QbùΣ dương có nghĩa hệ thống cần cài đặt thêm thiết bị bù để cân công suất kháng - Trong phần ta chỉ xét cung cấp công suất bù cho phụ tải xa nguồn có hệ số cosφ thấp hay phụ tải có công suất tiêu thụ lớn Và ta tạm cho lượng Qbù i phụ tải cho tổng Qbù i QbùƩ Sau đó, ta tính lại công suất biểu kiến hệ số công suất cosφ Footer Page of 145 Header Page of 145 - Tổng công suất tiêu thụ : ∑Qtt=∑Qpt + ∑QB + ∑Qdt = (1 + 0.15 )∑Qpt =1.15 x 95.95= 110.343 MVAr Ta thấy ∑QF < ∑Qtt, ta cần phải đặt thiết bị bù: ∑Qbù= ∑Qtt - ∑QF = 110.343 – 99 = 11.343 MVAr Như vậy, để cân công suất phản kháng, ta tiến hành bù sơ lượng công suất phản kháng cho hệ thống 11.3425 (MVAr) Ta tiến hành bù theo nguyên tắc: Ưu tiên bù cho phụ tải xa, cosφ thấp; bù đến cosφ’ = 0.9 ÷ 0.95 - Công suất bù cho phụ tải thứ i tính theo công thức: Qbi = Qi – Qi’ = Pi(tgφi + tgφ’i) để ∑Qbi = ∑Qbù Trên sở đó, ta tiến hành bù sau: +Bù cho hộ (ở xa): Giả sử sau bù, cosφ3’ =0.92 => tgφ3’= 0.43 =>Qb3 = Q3 – P3tgφ’3 = 15 - 20x0.43 = 6.4 (MVAr) Lượng công suất phản kháng cần bù lại Qb* = ∑Qbù – Qb3 = 11.343 – 6.4 = 4.943 (MVAr) +Ta bù cho hộ (cosφ thấp) tgφ’4 = Q4 −Qb4 P4 = 22.45−4.943 22 = 0.8 => cosφ’4 = 0.8 Footer Page of 145 Header Page of 145 Bảng 1.3: Sau bù sơ công suất kháng ta có bảng số liệu phụ tải Phụ tải Ppt (MW) Cos Qpt (MVAr) Qb (MVAr) Qpt-Qb (MVAr) S (MVA) S’ (MVA) Cos’ 23 0.8 17.25 17.25 28.75 28.75 0.8 21 0.8 15.75 15.75 26.25 26.25 0.8 20 0.8 15 6.4 8.6 25 21.77 0.92 22 0.7 22.45 4.943 17.507 31.43 28.11 0.8 16 0.8 12 12 20 20 0.8 18 0.8 13.5 13.5 22.5 22.5 0.8 Tổng 120 153.93 147.38 95.95 Số liệu sẽ dùng phần so sánh phương án chọn dây chọn công suất máy biến áp Nếu sau tính xác lại phân bố thiết bị bù mà phụ tải không bù lại bù sơ thì ta phải kiểm tra lại tiết diện dây công suất máy biến áp đã chọn Footer Page of 145 Header Page of 145 CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT 2.1 Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện: - Sơ đồ nối dây mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố: số lượng phụ tải, vị trí phụ tải, mức độ liên tục cung cấp điện, công tác vạch tuyến, phát triển phụ tải khả vận hành mạng điện - Trong phạm vi đồ án môn học chia làm nhiều vùng để cung cấp điện cho nút phụ tải Đối với phụ tải có nhu cầu cung cấp điện liên tục cần đưa phương án đường dây lộ kép hay phương án mạch vòng kín - Từ đồ vị trí nhà máy điện phụ tải, ta tính bảng thể khoảng cách sau: Bảng 2.1: Khoảng cách nguồn A hộ tiêu thụ Km A Hộ Hộ Hộ Hộ Hộ Hộ A - Hộ 36.06 - Hộ 40 36.06 - Hộ 76.16 50 42.43 - Hộ 72.11 36.06 60 42.43 - Hộ 70 44.72 80.62 80.62 41.23 - Hộ 36.06 40 67.08 90 67.08 44.72 - Ta có phương án sau: Phương án 1: A Footer Page of 145 Header Page 10 of 145 Phương án 2: A Phương án 3: A 2.2 Tính toán các thông số kỹ thuật: * Phương án 1: a Lựa chọn điện áp tải điện: - Điện áp định mức mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật, đặc trưng kĩ thuật mạng Vì chọn đúng điện áp định mức mạng điện thiết kế toán kinh tế - kĩ thuật 10 Footer Page 10 of 145 Header Page 77 of 145 * Khi phụ tải gặp cố: 22 ≤ 110.198 U Ukt ≤ 23.1 patc2.3  22 ≤ 110.198x 24.2 Upatc2.3 ≤ 23.1  115.45 ≤ Upatc2.3 ≤ 121.218  Chọn đầu phân áp +1 có Upatc = 117.047 (kV) - Kiểm tra sc ′sc UH2 = UB2 δU% = Ukt = 110.198 x Upatc2.3 Usc H2 −Uđm Uđm x100% = 24.2 117.047 22.784−22 22 = 22.784 (kV) x 100% = 3.56% ∈ [0%÷5%] Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn c Trạm biến áp B3: Phụ tải hộ loại III nên yêu cầu điểu chỉnh điện áp bình thường Ta có: + Uyc3.1 = 22.55 (kV) +Uyc3.2 = 23.65 (kV) +Uyc3.3 = 21.45 (kV) * Khi phụ tải cực đại ′max Upa3.1 = UB3 ′min Upa3.2 = UB3 Ukt Uyc3.1 Ukt Uyc2.2  Upatb3 = 24.2 = 115.9664 x 22.55 = 124.45 (kV) 24.2 = 106.9112 x 23.65 = 109.4 (kV) Upa3.1 +Upa3.2 = 124.45+109.4 = 116.925 (kV) Chọn đầu phân áp có UUpatc3 = 115 (kV) - Kiểm tra: + Khi phụ tải cực đại: 77 Footer Page 77 of 145 Header Page 78 of 145 max ′max UH3 = UB3 δU% = Ukt Upatc3 Umax H3 −Uđm Uđm 24.2 = 115.9664 x 115 = 24.4 (kV) x100% = 23.9−22 22 x 100% = 10.9% > 2.5% (1) + Khi phụ tải cực tiểu: Ukt ′min UH3 = UB3 δU% = Upatc3 Umin H2 −Uđm Uđm 24.2 = 106.9112 x 115 = 22.5 (kV) x100% = 22.5−22 22 x 100% = 2.27% < 7.5% (2) Từ (1) (2) => Đầu phân áp đã chọn thỏa mãn yêu cầu d Trạm biến áp B4: * Khi phụ tải cực đại: ′max Upa4.1 = UB4 Ukt Uyc1 24.2 = 116.5428 x 23.1 = 122.093 (kV)  Chọn đầu phân áp +4 có Upatc = 123,188(kV) - Kiểm tra: max ′max UH4 = UB4 δU% = Ukt Upatc4.1 Umax H4 −Uđm Uđm = 116.5428 x x100% = 22.9−22 22 24.2 123,188 = 22.9 (kV) x 100% = 4.1% Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn * Khi phụ tải cực tiểu ′min Upa4.2 = UB4 Ukt Uyc2 = 105.5417 x 24.2 22 = 116.096 (kV)  Chọn đầu phân áp có Upatc = 115 (kV) - Kiểm tra: ′min UH4 = UB4 Ukt Upatc4.2 24.2 = 105.5417 x 115 = 22.21 (kV) 78 Footer Page 78 of 145 Header Page 79 of 145 δU% = Umin H4 −Uđm Uđm x100% = 22.21−22 22 x 100% = 0.95% Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn * Khi phụ tải gặp cố: Ukt 22 ≤ 114.5067 ≤ 23.1 Upatc4.3  22 ≤ 114.5067 x 24.2 Upatc4.3 ≤ 23.1  119.96 ≤ Upatc4.3 ≤ 125.96  Chọn đầu phân áp +4 có Upatc = 123.188 (kV) - Kiểm tra sc ′sc UH4 = UB4 δU% = Ukt = 114.5067 x Upatc4.3 Usc H4 −Uđm Uđm x100% = 22.5−22 24.2 123.188 = 22.5 (kV) x 100% = 2.273% ∈ [0%÷5%] 22 Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn e Trạm biến áp B5: * Khi phụ tải cực đại: ′max Upa5.1 = UB5 Ukt Uyc1 = 112.2737x 24.2 23.1 = 117.62 (kV)  Chọn đầu phân áp +1 có Upatc = 117.047 (kV) - Kiểm tra: max ′max UH5 = UB5 δU% = Ukt Upatc5.1 Umax H5 −Uđm Uđm = 112.2737 x x100% = 23.21−22 22 24.2 117.047 = 23.21 (kV) x 100% = 5.51% Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn * Khi phụ tải cực tiểu 79 Footer Page 79 of 145 Header Page 80 of 145 ′min Upa5.2 = UB5 Ukt Uyc2 = 108.4831 x 24.2 22 = 119.33 (kV)  Chọn đầu phân áp +2 có Upatc = 119.094 (kV) - Kiểm tra: ′min UH5 = UB5 δU% = Ukt 24.2 Upatc5.2 Umin H5 −Uđm Uđm = 108.4831 x 119.094 = 22.04 (kV) x100% = 22.04−22 22 x 100% = 0.18% Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn * Khi phụ tải gặp cố: 22 ≤ 107.7714 x Ukt Upatc5.3  22 ≤ 107.7714 x ≤ 23.1 24.2 Upatc5.3 ≤ 23.1  112.9 ≤ Upatc5.3 ≤ 118.55  Chọn đầu phân áp +1 có Upatc = 117.047 (kV) - Kiểm tra sc ′sc UH5 = UB5 δU% = Ukt = 107.7714 x Upatc5.3 Usc H5 −Uđm Uđm x100% = 22.28−22 22 24.2 117.047 = 22.28 (kV) x 100% = 1.273% ∈ [0%÷5%] Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn f Trạm biến áp B6: * Khi phụ tải cực đại: ′max Upa6.1 = UB6 Ukt Uyc1 = 115.3141 x 24.2 23.1 = 120.81 (kV)  Chọn đầu phân áp +3 có Upatc = 121.141(kV) - Kiểm tra: 80 Footer Page 80 of 145 Header Page 81 of 145 Ukt max ′max UH6 = UB6 δU% = 24.2 = 115.3141 x 121.141 = 23.04 (kV) Upatc6.1 Umax H6 −Uđm Uđm x100% = 23.04−22 22 x 100% = 4.73% Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn * Khi phụ tải cực tiểu ′min Upa6.2 = UB5 Ukt Uyc2 = 110.7238 x 24.2 22 = 121.8 (kV)  Chọn đầu phân áp +3 có Upatc = 121.141(kV) - Kiểm tra: ′min UH6 = UB6 δU% = Ukt Upatc6.2 Umin H6 −Uđm Uđm = 110.7238 x x100% = 22.12−22 22 24.2 121.141 = 22.12 (kV) x 100% = 0.55% Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn * Khi phụ tải gặp cố: 22 ≤ 112.9084 x Ukt Upatc6.3  22 ≤ 112.9084 x ≤ 23.1 24.2 Upatc6.3 ≤ 23.1  118.29 ≤ Upatc6.3 ≤ 124.2  Chọn đầu phân áp +3 có Upatc = 121.141(kV) - Kiểm tra sc ′sc UH6 = UB6 δU% = Ukt Upatc6.3 Usc H6 −Uđm Uđm = 112.9084 x x100% = 22.56−22 22 24.2 121.141 = 22.56 (kV) x 100% = 2.55% ∈ [0%÷5%] Vậy đầu phân áp đã chọn thỏa mãn Ta có bảng thống kê số liệu tính toán chương 7: 81 Footer Page 81 of 145 Header Page 82 of 145 Bảng 7.8: Chế độ phụ tải cực đại ′max UBi Trạm biến áp 113.8698 113.8071 115.9664 116.5428 112.2737 115.3141 Uyc1 (KV) 23.1 23.1 22.5 23.1 23.1 23.1 Upai.1 (KV) 119.29 119.227 122.093 122.093 117.62 120.81 Đầu phân áp +2 +2 +4 +4 +1 +3 Upatc 119.094 119.094 123.188 123.188 117.047 121.141 max UHi (KV) 23.14 23.13 24.4 22.9 23.21 23.04 δU (%) 5.18 5.136 10.9 4.1 5.51 4.73 Bảng 7.9: Chế độ phụ tải cực tiểu ′min UBi Trạm biến áp 108.6602 109.0397 106.9112 105.5417 108.4831 110.7238 Uyc2 (KV) 22 22 23.65 22 22 22 Upai.2 (KV) 119.53 119.94 122.093 116.096 119.33 121.8 Đầu phân áp Upatc +2 +2 0 +2 +3 119.094 119.094 115 115 119.094 121.141 UHi (KV) 22.08 22.16 22.5 22.21 22.04 22.12 δU (%) 0.36 0.72 2.27 0.95 0.18 0.55 Bảng 7.10: Chế độ phụ tải gặp cố Trạm biến áp ′sc UBi Uyc3 (KV) Upai.3 (KV) Upatc sc UHi (KV) δU (%) 116.1 ÷ 121.917 Đầu phân áp +1 110.8338 22÷23.1 117.047 22.915 4.16 110.198 22÷23.1 115.4 ÷ 121.218 +1 117.047 22.784 3.56 114.5067 22÷23.1 119.96 ÷ 125.96 +4 123.188 22.5 2.273 107.7714 22÷23.1 112.9 ÷ 118.55 +1 117.047 22.28 1.273 82 Footer Page 82 of 145 Header Page 83 of 145 112.9084 22÷23.1 118.29 ÷ 124.2 +3 121.141 22.56 2.55 83 Footer Page 83 of 145 Header Page 84 of 145 CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ – KĨ THUẬT NHẬN XÉT ƯU – KHUYẾT ĐIỂM CỦA MẠNG THIẾT KẾ 8.1 Nội dung: - Phần cuối cùng thiết kế dự án kinh phí công trình tính toán chỉ tiêu kinh tế – kĩ thuật Trong phần tổng kết này, ta chủ yếu tính toán giá thành tải điện thông qua việc tính toán tổn thất điện thống kê chỉ tiêu kinh tế – kĩ thuật 8.2 Tính tổn thất công suất – tổn thất điện toàn mạng điện: a Tổn thất công suất tác dụng: - Tổn thất công suất tác dụng đường dây: ΣΔPD = 2.76 (MW) - Tổn thất công suất tác dụng máy biến áp: + Tổn thất sắt ( không tải): ΣΔPFe = 0.303 (MW) + Tổn thất đồng (tải): ΣΔPCu = 0.36 (MW) - Tổn thất công suất tác dụng thiết bị bù: ΣΔPbù = 0.092 (MW) - Tổng tổn thất công suất tác dụng: ΣΔP = ΣΔPD + ΣΔPFe +ΣΔPCu + ΣΔPbù = 3.515 (MW) - Tổn thất công suất % toàn mạng chế độ phụ tải cực đại: ΣΔP ΔP% = ΣP = pt 3.515 120 = 2.93% b Tổn thất điện toàn mạng điện: Theo số liệu tính toán từ chương 6, ta có: - Tổn thất điện toàn mạng điện: ΔAΣ = 14389.614 (MWh) - Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm: 84 Footer Page 84 of 145 Header Page 85 of 145 AΣ = ΣPpt Tmax = 120 x 5300 = 636000 (MWh) - Tổng tổn thất điện toàn mạng điện tính theo % tổng điện cung c ấp cho phụ tải: ΔAΣ % = ΔAΣ AΣ x 100% = 14389.614 636000 x 100% = 2.26% 8.3 Tính toán giá thành tải điện: - Công thức tính toán phí tổn hàng năm mạng điện: Y = avh(L) x KL + avh(T) x KT +cΔAΣ Trong đó: + avh(L): hệ số vận hành (khấu hao, tu sửa, dịch vụ) đường dây, ta dùng cột thép lấy avh(L) = 0.04 + KL: tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây (ở chương 3) + avh(T): hệ số vận hành trạm biến áp, a vh(T) = 0.1 + KT: vốn đầu từ xây dựng trạm biến áp, K T = K'T + Kb Với K’T : giá thành máy biến áp Ta có giá thành MBA TPDH 25000/110 19 x 10 đồng, giá thành MBA TPDH 16000/110 13 x 10 đồng Trong mạng điện thiết kế, ta có trạm sử dụng MBA TPDH 16000/110 trạm dùng MBA TPDH 25000/110 Khi đó: K’T = 1.8 x 13 x 109 + 19 x 109 x (1 + 4*1.8) = 179.2 x 109 (đồng) ( Với trạm có MBA thì giá thành gấp 1,8 lần giá thành MBA) Kb: vốn đầu tư thiết bị bù, với K b = K0b x ΣQb với K0b = 250 x 106 đồng/MVAr => Kb = 250 x 106 x 18.345 = 4.58625 x 10 (đồng) => KT = K'T + Kb = 179.2 x 109 + 4.58625 x 109 =183.78625 x 109 (đồng) + c: giá thành 1KWh điện tổn thất:c=500 đồng/KWh=500000đồng/MWh + ΔAΣ : tổng tổn thất điện toàn mạng điện 85 Footer Page 85 of 145 Header Page 86 of 145 Vậy phí tổn thất hàng năm mạng điện là: Y = 0.04 x 93205.024 x 106 + 0.1 x 183.78625 x 109 + 500000 x 14389.614 = 29.3 x 109 (đồng) - Chi phí tính toán hàng năm: Z = atc x (KL +KT) + Y Với atc: hệ số định mức hiệu vốn đầu tư, a tc = 0.125 => Z = 0.125 x (93205.024 x 106 + 183.78625 x 109) + 29.3x 109 = 63.92 x 109 (đồng) - Giá thành truyền tải điện năng: β= Y = AΣ 29.3 x 109 636 x 106 = 46.07 (đồng/KWh) 8.4 Tính toán giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại: Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải xác định theo công thức K K0 = ΣP = KT +KL pt ΣPpt = 93205.024 x 106 + 189.18624 x 109 120 = 2.353 x 109 (đồng/MW) Ta có bảng tổng kết chỉ tiêu kinh tế – kĩ thuật bảng sau: 86 Footer Page 86 of 145 Header Page 87 of 145 BẢNG THỐNG KÊ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ – KĨ THUẬT CHỦ YẾU CỦA MẠNG ĐIỆN THIẾT KẾ Stt Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị ΔUmax bt% % 6.7 ΔUmax sc% % 12.29 Tổng chiều dài đường dây cần xây dựng km 254.24 - Đường dây đơn 36.06 - Đường dây kép 218.18 Tổng công suất trạm biến áp MVA 257 Tổng dung lượng bù MVAr 18.345 Tổng vốn đầu tư xây dựng 109 đồng 276.991274 - Đường dây 93.205024 - Trạm biến áp 183.78625 Tổng phụ tải cực đại MW 120 Tổng điện truyền tải hàng năm MWh 636000 Tổng tổn thất công suất MW 3.515 10 Tổng tổn thất công suất tính theo % % 2.93 11 Tổng tổn thất điện MWh 14389.614 12 Tổng tổn thất điện tính theo % % 2.26 13 Giá thành truyền tải điện Đồng/KWh 46.07 14 Giá thành xây dựng MW phụ tải 109 đồng/MW 2.353 15 Chi phí tính toán hàng năm 109 đồng 63.92 87 Footer Page 87 of 145 Header Page 88 of 145 8.5 Nhận xét ưu-nhược điểm của mạng điện thiết kế: a Ưu điểm: - Đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải, phù hợp với loại hộ tiêu thụ, thỏa mãn yêu cầu kinh tế – kĩ thuật - Về mặt kinh tế: mạng điện thiết kế có vốn đầu từ thấp, giá thành tải điện thấp, - Về mặt kĩ thuật: đảm bảo yêu cầu kĩ thuật tổn thất điện áp cho phép, tổn thất điện năng, đảm bảo yêu cầu cung cấp điện liên tục cho hộ loại I,… b Nhược điểm: - Ở phạm vi đồ án chỉ có nguồn cung cấp điện nên độ tin cậy chưa cao 88 Footer Page 88 of 145 Header Page 89 of 145 Footer Page 89 of 145 Header Page 90 of 145 Footer Page 90 of 145 Header Page 91 of 145 Footer Page 91 of 145 ... Header Page 10 of 145 Phương án 2: A Phương án 3: A 2.2 Tính toán các thông số kỹ thuật: * Phương án 1: a Lựa chọn điện áp tải điện: - Điện áp định mức mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến... Header Page 24 of 145 3.2 Tính toán tiêu kinh tế - kỹ thuật cho các phương án: *Phương án 1: a Vốn đầu tư của mạng điện: - Vốn đầu tư K mạng điện tính công thức: K = K1 + K2 Với K1: vốn... mãn điều kiện phát nóng tổn thất điện áp mức cho phép *Phương án 2: tính toán tương tự phương án 1: a Lựa chọn điện áp tải điện: Ta có bảng sau: Bảng 2.5: Điện áp tính toán hộ tiêu thụ