đồ án thiết kế mạng lưới điện

Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh Lời nói đầu ******* Điện phần vô quan trọng hệ thống lượng quốc gia Nó sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống sinh hoạt, nghiên cứu khoa học… Hiện nước ta phát triển theo hướng công nghiệp hóa, đại hóa, nên nhu cầu điện đòi hỏi ngày cao số lượng chất lượng Do kinh tế nước ta giai đoạn phát triển việc phát triển điện thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện điện phân phối điện cho hộ tiêu thụ cần phải tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lý kĩ thuật kinh tế Đồ án môn học đưa phương án có khả thực thi việc thiết kế mạng lưới điện cho khu vực gồm hộ tiêu thụ điện loại I loại III Nhìn chung, phương án đưa đáp ứng yêu cầu mạng điện Dù cố gắng song đồ án không tránh khỏi thiếu sót hạn chế, em mong nhận bảo giúp đỡ thầy cô, để em tự hoàn thiện thêm kiến thức lần thiết kế đồ án sau Qua em xin cảm ơn T.S Lê Thành Doanh tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Sinh viên Đặng Mai Anh Đề bài: Thiết kế lưới điện cho khu vực gồm nguồn phụ tải phân bố sau: Trang | 56 Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh N 10k 10k Số liệu nguồn: Nguồn góp hệ thống 110kV có công suất vô lớn, hệ số cosφ = 0,88 Số liệu phụ tải Thông số Pmax (MW) Phụ tải 20 25 30 26 35 Pmin (MW) 0,80*Pmax Cosφđm 0,8 Uđm (kV) Yêu cầu điều chỉnh điện áp Loại Tmax (h) T KT KT KT KT 1 1 4000 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC GỒM MỘT NGUỒN ĐIỆN VÀ MỘT SỐ PHỤ TẢI KHU VỰC **************** Trang | 56 Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh CHƯƠNG I PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI Để chọn phương án tối ưu cần tiến hành phân tích đặc điểm nguồn cung cấp điện phụ tải Trên sở xác định công suất phát nguồn cung cấp dự kiến sơ đồ nối dây cho đạt hiệu kinh tế - kỹ thuật cao 1.1 Phân tích nguồn Nguồn có công suất vô lớn (VCL), hệ số công suất góp 110kV nguồn cosφ = 0,8 Vì vậy, nguồn cần đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường chế độ vận hành, có khả đáp ứng yêu cầu công suất phụ tải đảm bảo chát lượng điện áp Nguồn có công suất ≥ 5÷7 lần công suất phụ tải 1.2 Phân tích phụ tải *Có phụ tải chia làm 02 loại: - - Phụ tải loại I (gồm 04 phụ tải:,2,3,4,5 chiếm 80% ): phụ tải quan trọng phải cấp điện liên tục Nếu điện gây hậu vô nghiêm trọng ảnh hưởng đến an ninh, trị, tính mạng người thiệt hại lớn hoạt động sản xuất kinh doanh Mỗi phụ tải phải cấp điện đường dây kép hai máy biến áp làm việc song song để đảm bảo cung cấp điện liên tục đảm bảo chất lượng điện chế độ vận hành Phụ tải loại III (gồm 01 phụ tải: chiếm 20% ): phụ tải cho phép điện Đây phụ tải quan trọng nên để giảm chi phí đầu tư ta cần cấp điện đường dây đơn máy biến áp *Hệ số công suất phụ tải cosφđm = 0,8 *Thời gian sử dụng phụ tải cực đại : + Của phụ tải 1,2,3,4,5 Tmax =4000 h *Điện áp định mức mạng điện thứ cấp 6kV Phụ tải cực tiểu 80% phụ tải cực đại * Yêu cầu điều chình điện áp - Trong mạng thiết kế mạng điện cho phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp thường (T) nên độ lệch điện áp thỏa mãn điều kiện: Chế độ phụ tải cực đại: dU% ≥ +2,5% Chế độ phụ tải cực tiêu: dU% ≤ +7,5% Chế độ sau cố: dU% ≥ -2,5% -Các phụ tải 2,3,4,5 yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thương (KT) nên phạm vi điều chỉnh điện áp thỏa mãn : Chế độ phụ tải cực đại : dU% =+5% Chế độ phụ tải cực tiểu : dU% = 0% Trang | 56 Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh Chế độ sau cố : dU% = 0÷5% Kết tính giá trị công suất phụ tải chế độ cực đại cực tiểu : Trong đó: Pmin = 0,80.Pmax Smax = Smin = 1-cosφ2 Qmax = Smax sinφ Qmin = Smin sinφ Bảng 1.1 Thông số phụ tải Để đảm bảo ổn định chế độ vận hành hệ thống điện điện nhà máy điện hệ thống sản xuất phải cân với điện tiêu thụ Do đó, phải cân công suất Vì nguồn nguồn công suất VCL nên đáp ứng yêu cầu công suất cà chất lượng điện áp cho tất phụ tải xảy biến động công suất phụ tải Vì thế, ta không cần cân công suất Phụ tải Khoảng cách (km) 64.03 70.71 41.23 30 40 CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT Đối với phụ tải loại I dùng dây kép mạch vòng Trang | 56 Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh Đối với phụ tải lại III ta dùng dây đơn 2.1 Chọn điện áp định mức mạng Lựa chọn điện áp định mức vấn đề quan trọng trình thiết kế mạng điện ảnh hưởng trực tiếp đến tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện vốn, đầu tư, tổn thất điện năng, chi phí vận hành… Điện áp định mức mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố công suất phụ tải, khoảng cách phụ tải với nguồn cấp, vị trí tương đối phụ tải với nhau, phụ thuộc vào sơ đồ mạng điện thiết kế Như vậy, chọn điện áp định mức mạng điện xác định chủ yếu điều kiện kinh tế Điện áp định mức mạng điện xác định đồng thời với sơ đồ cung cấp điện theo giá công suất truyền tải khoảng cách truyền tải công suất đoạn đường dây mạng điện Để chọn cấp điện áp hợp lí phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Đáp ứng yêu cầu phụ tải Phù hợp với lưới điện lưới điện quốc gia Mạng điện có chi phí tính toán nhỏ Để đơn giản tính toán, cho phép nối đường dây hình tia từ nguồn cung cấp đến phụ tải Xác định chiều dài đoạn đường dây Li (km) theo định lí Pytago Công suất truyền tải đoạn Pi (MW) cho sẵn Điện áp đoạn đường dây xác định theo công thức: Ui = 4,34 (kV) ( Trang 198 sách thiết kế mạng hệ thống Nguyễn Văn Đạm) 2.2 Đề xuất phương án nối dây Các tiêu kinh tế, kỹ thuật mạng điện phụ thuộc nhiều vào sơ đồ nói dây mạng điện Vì vật sơ đồ mạng điện phải đảm bảo tính khả thi , độ tin cậy cung cấp điện cần thiết, chất lượng điện yêu cầu hộ tiêu thụ thuận tiện an toàn vận hành đáp ứng phụ tải phát triển Các yêu cầu mạng điện : - Cung cấp điện liên tục Đảm bảo chất lượng điện Đảm bảo thuận lợi cho thi công, vận hành Đảm bảo an toàn cho người thiết bị Đảm bảo chất lượng kinh tế Mạng điện thiết kế gồm nguồn điện phụ tải, có phụ tải loại I phụ tải loại III Các hộ phụ tải loại I cấp điện đường dây kép, hộ phụ tải loại III cấp điện đường dây đơn Trên sở phân tích đặc điểm nguồn điện, hộ phụ tải vị trí địa lý chúng, ta phân vùng phụ tải thành nhóm sau: Trang | 56 10k Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh Nhóm Nhóm N 10k Mỗi nhóm phụ tải trên, ta cần tìm phương án nối dây cho tối ưu đưa sơ đồ nối dây hoàn thiện Phương ánN.I.1 64.03 km N 40 km + 10k 10k Trang | 56 Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh Phương án N.I.2 : 50 N 40 10k 10k Phương án N.II.1 : 70.71 N 41.23 30 km Trang | 56 Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh 10k 10k Phương án N.II.2 : 70.71 km N 30 km4 44.72 km 10k 10k Phương án N.II.3 : 70.71 km N 41.23 km 30 km Trang | 56 Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh 44.72 km 10k 10k 2.3 Chọn tiết diện dây dẫn Chọn tiết dây dẫn mạng điện thiết kế tiến hành có ý đến tiêu kinh tế - kỹ thuật, khả tải dây dẫn theo điều kện phát nóng điều kiện sau cố, độ bền học đường dây không điều kiện tạo thành vầng quang điện Dây dẫn lựa chọn dây nhôm lõi thép (AC) loại dây dẫn điện tốt, đảm bảo độ bền học cao, sử dụng cấp điện áp sử dụng rỗng rãi thực tế Vì mạng điện thiết kế mạng điện có Uđm =110kV, có chiều dài lớn nên tiết diện dây dẫn thường chọn theo mật độ dòng kinh tế Jkt : Fkt = Trong đó: Fkt : tiết diện dây dẫn tính theo đường dây thứ i Imax : dòng điện chạy đường dây thứ i phụ tải cực đại Jkt : mật độ dòng kinh tế, phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất lớn loại dây dẫn (A/mm2 ) Đối với dây AC Tmax =1000÷3000 Jkt = 1,3 A/mm2 Tmax =3000÷5000 Jkt = 1,1 A/mm2 (theo bảng 4.1 trang 143, sách mạng lưới điện Nguyễn Văn Đạm ) Imax = Với: Imax – Dòng điện cực đại đường dây chế độ làm việc bình thường Smax – Công suất đường dây thứ I phụ tải cực đại n – Số lộ đường dây *Kiểm tra điều kiện vầng quang điều kiện phát nóng dây dẫn: Theo điều kiện vầng quang, tiết diện dây dẫn không nhỏ trị số cho phép cấp điện áp Với cấp điện áp 110kV, để đảm bảo không xuất vầng quang dây dẫn có tiết diện F ≥ 70mm2 Theo điều kiện phát nóng dây dẫn, cố dùng để kiểm tra kỹ thuật với lộ kép đứt nhánh đường dây kép, với mạch vòng ta phải xét đến cố xảy nhánh Trang | 56 Họ tên: Đặng Mai Anh – MSV: 1551110101GVHD: Lê Thành Doanh Kiểm tra điều kiện phát nóng làm việc đường dây dẫn xảy cố phải thỏa mãn điều kiện: Isc max ≤ k.Icp Trong đó: Icp – giá trị dòng điện cho phép K - hệ số quy đổi theo nhiệt độ Khc = 0,88 ứng với nhiệt độ 35oC Đối với đường dây kép : Isc max = 2.Imax < 0,88.Icp Đối với đường dây đơn có cố dẫn đến điện 2.4 Tổn thất điện áp lưới điện Tổn thất điện áp đường dây thứ i vận hảnh bình thường ∆Ui bt % = 00 Trong đó: Pi, Qi công suất tác dụng công suất phản kháng đường dây thứ i Ri, Xi điện trở tác dụng điện kháng đường dây thứ i Đối với đường dây kép, gặp cố đường dây tổn thất điện áp đường dây là: ΔUi sc% = 2.ΔUi bt% Các mạng điện cấp điện áp đạt tiêu chuẩn kỹ thuật chế độ phụ tải cực đại trị số tổn thất điện áp lớn chế độ làm việc bình thường chế độ cố là: ΔUmax bt = 10 ÷ 15% ΔUmax sc = 10 ÷ 20% Đối với mạng điện kín, chấp nhận tổn thất điện áp lớn chế độ phụ tải cực đại chế độ cố là: ΔUmax bt = 15 ÷ 20% ΔUmax sc = 20 ÷ 25% 2.5 Tính toán chi tiết phương án 2.5.1 Phương án N.I.1 64.03 km N 40 km Trang 10 | 56 Đồ án Lưới điện GVHD: Bảng 6.2 Giá trị điện áp trạm cao áp hạ áp chế độ cực tiểu Phụ tải ∆Ui(kV) 5,53 3,8 2,82 1,79 2,94 Ui(kV) 109,47 111,2 112,18 113,21 112,06 ∆UBi(kV) 7,39 4,33 3,99 4,43 4,72 Uiq(kV) 102,07 106,87 108,18 108,78 107,34 Uih(kV) 19,53 20,44 20,7 20,81 20,53 6.2.3 Chế độ sau cố (UN = 121kV) Tính toán tương tự chế độ cực đại Bảng 6.3 Giá trị điện áp trạm cao áp hạ áp chế độ sau cố Phụ tải ∆Ui(kV) Ui(kV) ∆UBi(kV) Uiq(kV) Uih(kV) 8,76 112,24 4,59 107,65 20,59 6,16 114,84 4,16 110,68 21,17 3,85 117,15 4,59 112,57 21,53 6,38 114,62 4,94 109,68 20,98 6.3 Điều chỉnh điện áp mạng điện 6.3.1 Các tiêu chuẩn điều chỉnh điện áp Hầu hết phụ tỉa mạng thiết kế hộ tiêu thụ loại I có yêu cầu điều chình điện áp khác thường phụ tải 2,3,4,5 phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện thường Đồng thời giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu khác tương đối nhiều Do đó, để đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho hộ tiêu thụ cần sử dụng máy biến áp điều chỉnh tải Các hộ phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điên áp thường T ta sử dụng máy biến áp có đầu phân áp cố định với phạm vi điều chỉnh là: Upatc = 115 ± 2.2,5%.115 Các hộ phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường KT, ta sử dụng máy biến áp có điều chỉnh tải tiến hành chọn đầu phân áp với phạm vi điều chỉnh: Upatc = 115 ± 9.1,78%.115 Yêu cầu điều chất lượng điện áp bao gồm: Trang 42 Đồ án Lưới điện GVHD: + Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT, độ lệch điện áp cho phép góp hạ áp Trong chế độ phụ tải cực tiểu: dUmin% = %.Udm Trong chế độ phụ tải cực đại: dUmax% = +5 %.Udm Trong chế độ phụ tải sau cố: dUsc % = ÷ % + Yêu cầu điều chỉnh điện áp T, độ lệch điện áp cho phép góp hạ áp là: Chế độ phụ tải cực tiểu: dUmin% ≤ +7.5%.Udm Chế độ phụ tải cực đại: dUmax% ≥+2.5%.Udm Chế độ phụ tải sau cố: dU sc % ≥ -2,5 % Phương pháp chọn đầu phân áp sau: - Điện áp yêu cầu hạ áp trạm xác định theo công thức: UHyc = UHdm + dU%.UHdm Trong đó: UHdm: điện áp định mức góp hạ áp UHdm=22kV UHyc: điện áp yêu cầu hạ áp +Đối với hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp KT thì: UHminyc = UHdm + dUmin%.UHdm = 22+0.22 = 22 kV UHmax yc = UHdm + dUmax %.UHdm = 22+5%.22 = 23,1 kV UHsc yc = UHdm + dUsc %.UHdm = 22+5%.22 = 23,1 kV +Đối với hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp T thì: UHminyc ≤ UHdm + dUmin%.UHdm = 22+7,5%.22 = 23,65 kV UHmax yc ≥ UHdm + dUmax %.UHdm = 22+2,5%.22 = 22,55 kV UHsc yc ≥ UHdm ‒ dUmax %.UHdm = 22 - 2,5%.22 = 21,45 kV -Giá trị điện áp hạ áp quy đổi phía cao áp là: U’H = UC - ΔUB Với chế độ phụ tải thì: U’Hmin = UCmin - ΔUBmin U’Hmax = UCmax - ΔUBmax U pa UC U H U Hdm -Tỉ số biến đổi điện áp MBA k = = Trong đó: Upa: giá trị điện áp góp cao áp đầu phân áp chọn Ở chế độ phụ tải có đầu phân áp tương ứng chế độ phụ tải: Upa = (UCmin Upa max = (UCmax Upa sc = (UCsc - ∆ ∆ UBmin) = U’Hmin ∆ UBmax) = U’Hmax UBsc) = U’Hsc Với máy biến áp có đầu phân áp cố định Phạm vi điều chỉnh điện áp máy biến áp có đầu phân áp cố định là: U Trang 43 patc = 115 ± 2.2, 5%.115 Đồ án Lưới điện GVHD: Ở chế độ phụ tải max dùng chung đầu phân áp tiêu chuẩn Upatb = (Upa + Upa max ) U U patb patc Từ giá trị chọn đầu phân áp tiêu chuẩn gần Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp máy biến áp: ∆ UHmin đc = (UCmin - ∆ UHmax đc = (UCmax UHsc đc = (UCsc - UBmin) = U’Hmin ∆ UBmax) = U’Hmax UBsc) = U’Hsc Kiểm tra lại điều kiện: dUmin% = 100% ≤ +7,5% dUmax% = 100% ≥ +2,5% dUmax% = 100% ≥ -2,5% -Với máy biến áp điều chỉnh tải Phạm vi điều chỉnh điện áp máy biến áp điều chỉnh tải là: U patc = 115 ± 9.1, 78%.115 Ở chế độ phụ tải có đầu phân áp tương ứng ⇒ Upa Upatc ⇒ Upa max Upatc max ⇒ Upa sc Upatc sc Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp máy biến áp : UHmin đc = (UCmin UHmax đc = (UCmax UHsc đc = (UCsc - ∆ ∆ UBmin) = U’Hmin ∆ UBmax) = U’Hmax UBsc) = U’Hsc Kiểm tra lại điều kiện: dUmin% = 100% ≈ 0% dUmax% = 100% ≈ 5% dUsc% = 100% ≈ 0÷5% Bảng 6.4.Tính điện áp góp điện áp trạm, quy đổi phía điện áp cao chế độ Trạm BA U iq max(kV) Trang 44 104,95 110,98 112,69 113,4 111,63 Đồ án Lưới điện GVHD: Uiqmin(kV) Uiqssc(kV) 102,07 - 106,87 107,65 108,18 110,68 108,78 112,57 107,34 109,68 Sử dụng MBA điều chỉnh tải cho phép thay đổi đầu điều chỉnh không cần cắt MBA Do cần chọn đầu điều chỉnh riêng cho chế độ phụ tải cực đại cực tiểu, sau cố Để thuận tiện tính toán điện áp tương ứng với đầu điều chỉnh MBA Kết tính MBA chọn cho bảng Bảng số liệu đầu phân áp tiêu chuẩn máy biến áp có yêu cầu điều chỉnh điện áp tải Nấc đcđa -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 Upatc (kV) 96,57 98,624 100,6 71 102,71 104,7 65 106,81 108,8 59 110,90 112,9 53 115 Nấc đcđa Upatc (kV) 115 117,04 119,0 94 121,14 123,1 88 125,23 127,2 82 129,32 131,3 76 133,42 Bảng số liệu đầu phân áp tiêu chuẩn máy biến áp có yêu cầu điều chỉnh điện áp có đầu phân áp cố định Nấc đcđa -2 -1 Upatc (kV) 109,25 112,125 115 117,875 120,75 6.3 Chọn đầu điều chỉnh MBA 6.3.1 Xét MBA có đầu phân áp cố định a) Xét trạm biến áp Điện áp hạ áp quy đổi phía cao áp U1q = 102,07kV U1q max = 104,95 kV Đây hộ loại III, yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên ta có giá trị điện áp yêu cầu TBA : Uycmin ≥ Uđm + dUmin%.Uđm = 22 +7.5 %.22 = 23,65(kV) Uycmax ≤ Uđm + dUmax%.Uđm = 22 +2.5 %.22 = 22,55(kV) Tính đầu điều chỉnh MBA phụ tải cực tiểu cực đại: Trang 45 Đồ án Lưới điện GVHD: Với Udm= 22(kV) Upa = U1q = 102,07 22 23,65 = 94,95 (kV) 22 22,55 Upa max = U1q max =104,95 = 102,39(kV) Ở hai chế độ phụ tải phụ tải max dùng chung đầu phân áp tiêu chuẩn : Upatb = (Upa min+Upa max) = (94,95+102,39) =98,67 (kV) Dựa vào bảng ta chọn Upatc =98,67 kV ứng với n = -8 Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp MBA : UHmin =U1q = 102,07.= 22,76 (kV) UHmax =U1q max = 104,95 =23,4(kV) Kiểm tra điều kiện : dUmin% = 100%=.100% = 3,45% < 7,5% dUmax% = 100%=.100% = 6,36% > 2,5% Nhận xét : Độ lệch điện áp góp hạ áp không thỏa mãn điều kiện trạm có yêu cầu điều chỉnh thường Do đó, ta sử dụng MBA điều chỉnh tải cho trạm b) Xét trạm biến áp Điện áp hạ áp quy đổi phía cao áp U2q = 106,87 kV U2q max = 110,98 kV U2qsc = 107,65 kV Đây hộ loại I, yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên ta có giá trị điện áp yêu cầu TBA : Uycmin ≥ Uđm + dUmin%.Uđm = 22 +7.5 %.22 = 23,65(kV) Uycmax ≤ Uđm + dUmax%.Uđm = 22 +2.5 %.22 = 22,55(kV) Uycsc ≤ Uđm + dUsc%.Uđm = 22 - 2.5 %.22 = 21,45(kV) Tính đầu điều chỉnh MBA phụ tải cực tiểu cực đại: Với Udm= 22(kV) Upa = U2q = 106,87 Trang 46 22 23,65 = 99,41 (kV) Đồ án Lưới điện GVHD: 22 22,55 Upa max = U2q max =110,98 = 108,27 (kV) Upa sc = U2q sc =107,65 = 110,41 (kV) Ở hai chế độ phụ tải phụ tải max dùng chung đầu phân áp tiêu chuẩn : Upatb = (Upa min+Upa max) = (99,41+108,27) = 103,84 (kV) Dựa vào bảng ta chọn Upatc =103,84 kV ứng với n = -5 Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp MBA : UHmin =U2q = 106,87 = 22,64 (kV) UHmax =U2q max = 110,98 = 23,51(kV) UHsc =U2q sc =107,65.= 22,81(kV) Kiểm tra điều kiện : dUmin% = 100%=.100% = 2,9% < 7,5% dUmax% = 100%=.100% = 6,86% > 2,5% dUsc% = 100%=.100% = 3,68% > -2,5% Nhận xét : Độ lệch điện áp góp hạ áp không thỏa mãn điều kiện trạm có yêu cầu điều chỉnh thường Do đó, ta sử dụng MBA điều chỉnh tải cho trạm c)Tính toán tương tự với trạm biến áp khác, ta có bảng kết sau: Phụ tải Điện áp phía hạ quy đổi phía cao áp YC ĐCĐ A Uiq max Uiq 104,9 110,9 112,6 102,0 106,8 108,1 108,7 107,3 T KT KT KT 113,4 KT 111,6 Ph ụ tải YCĐCĐ A Uđctb Uđctc Nấc -8 Uiq sc Uđcmax Uđcmin Uđcsc - 102,39 94,95 - 98,67 98,624 108,27 99,42 110,4 113,5 115,4 112,4 103,8 105,2 105,9 104,3 104,76 104,76 106,81 104,76 107,6 110,6 112,5 109,6 109,94 110,63 108,91 Điện áp thực phía hạ áp Umaxt Trang 47 Điện áp đầu điều chỉnh Umint Usct 100,6 101,1 99,85 Nhận xét Độ lệch điện áp dUmax dUmin dUsc -5 -5 -4 -5 Đồ án Lưới điện GVHD: % % % T 23,4 22,76 - 6,37 3,45 - KT 23,5 22,64 22,81 6,87 2,91 3,67 KT 23,55 22,6 23,13 7,03 2,75 5,12 KT 23,56 22,6 23,38 7,07 2,71 6,29 KT 23,53 22,62 23,12 6,95 2,84 5,08 Không thỏa mãn Không thỏa mãn Không thỏa mãn Không thỏa mãn Không thỏa mãn 6.3.2 Xét MBA có điều chỉnh tải a) Xét trạm biến áp Điện áp hạ áp quy đổi phía cao áp U 1q = 102,07 kV U1q max = 104,95 kV Đây hộ loại I, yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên ta có giá trị điện áp yêu cầu TBA : UHminyc = UHdm + dUmin%.UHdm = 22+ 0%.22 = 22 kV UHmax yc = UHdm + dUmax %.UHdm = 22+5%.22 = 23,1 kV Tính đầu điều chỉnh MBA chế độ: Với Udm= 22(kV) Upa = U1q = 102,07 = 102,07 (kV) Upa max = U1q max = 104,95 = 99,95 (kV) Dựa vào bảng ta chọn Upamin = 102,718 kV (n = -6) Upamax = 100,671 kV (n = -7) Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp MBA : UHmin đc =U1q = 102,07 = 21,86 (kV) UHmax đc = U1q max = 99,95 Kiểm tra điều kiện : = 21,84 (kV) dUmin% = 100% = = -0,64% dUmax% = 100% = = -0,72% Độ lệch điện áp góp hạ áp thỏa mãn điều kiện có yêu cầu điều chỉnh khác thường Vậy, lựa chọn MBA có điều chỉnh tải thỏa mãn điều kiện b) Xét trạm biến áp Trang 48 Đồ án Lưới điện GVHD: Điện áp hạ áp quy đổi phía cao áp U2q = 106,87 kV U2q max = 110,98 kV U2q sc = 107,65 kV Đây hộ loại I, yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên ta có giá trị điện áp yêu cầu TBA : UHminyc = UHdm + dUmin%.UHdm = 22+ 0%.22 = 22 kV UHmax yc = UHdm + dUmax %.UHdm = 22+5%.22 = 23,1 kV UHmax yc = UHdm + dUsc %.UHdm = 22+ 5%.22 = 23,1 kV Tính đầu điều chỉnh MBA chế độ: Với Udm= 22(kV) Upa = U2q = 106,87 = 106,87(kV) Upa max = U2q max = 110,98 = 105,7 (kV) Upassc = U2q max = 105,26 = 102,52(kV) Dựa vào bảng ta chọn Upamin = 106,812 kV (n = -4) Upamax = 106,812 kV (n = -4) Upasc = 102,718 kV (n = -6) Tính lại giá trị điện áp thực hạ áp MBA : UHmin đc =U2q = 106,87 = 22,01 (kV) UHmax đc = U2q max = 110,98 = 22,86 (kV) UHssc đc = U2q sc = 107,65 = 23,06 (kV) Kiểm tra điều kiện : dUmin% = 100% = = 0,046% dUmax% = 100% = = 3,9% dUssc% = 100% = = 4,82% Độ lệch điện áp góp hạ áp thỏa mãn điều kiện có yêu cầu điều chỉnh khác thường Vậy, lựa chọn MBA có điều chỉnh tải thỏa mãn điều kiện 6.4 Kết Bảng 6.5: Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải cực đại Phụ tải YCĐCĐA Uiq max 104,95 KT 110,98 T 112,69 KT 113,4 KT Trang 49 Upa max 99,95 105,7 107,32 108 U patc 100,671 106,812 106,812 108,859 Nấc -7 -4 -4 -3 Uhmax đc dUmax% 21,84 -0,72 22,86 3,9 23,21 5,5 22,92 4,17 Đồ án Lưới điện GVHD: 111,63 KT 106,31 106,812 -4 22,99 4,51 Bảng 6.6: Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải cực tiểu Phụ tải YCĐCĐA T KT KT KT KT Uiq 102,07 106,87 108,18 108,78 107,34 Upa 102,07 106,87 108,18 108,78 107,34 U patc 102,718 106,812 108,859 108,859 106,812 Nấc -6 -4 -3 -3 -4 Uhminđc dUmin% 21,86 -0,63 22,01 0,046 21,86 -0,62 21,98 -0,07 22,11 0,49 Bảng 6.7: Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải sau cố Phụ tải YCĐCĐA T KT KT KT KT Uiq sc 107,65 110,68 112,57 109,68 Upa sc 102,52 105,41 107,21 104,46 U patc 102,718 104,765 106,812 104,765 Nấc -6 -5 -4 -5 Uhsc đc 23,06 23,24 23,19 23,03 dUsc% 4,82 5,65 5,39 4,69 CHƯƠNG VII TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1 Mở đầu Tính toán tiêu kinh tế - kĩ thuật mạng điện việc vô quan trọng Nó bao gồm việc xác định vốn đầu tư xây dựng, tính toán tổn thất điện năng, loại chi phí giá thành nguyên vật liệu Từ ta tính toán giá thành truyền tải giá thành xây dựng lưới điện nhằm đánh giá tính khả thi dự án 7.2 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = Kd + KB Trong đó: Kd - Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây Đã tính chương 3: Trang 50 Đồ án Lưới điện GVHD: Kd = (45322+64270,4).106 = 109592,4.106 đ KB - Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp KB = ∑ n.KBi KBi – giá thành máy biến áp n hệ số máy biến áp,n=1 trạm có MBA, n=1,8 trạm có MBA Vốn đầu tư cho trạm hạ áp xác định theo bảng sau: Bảng 7.1: Giá thành máy biến áp Công suất định mức (MVA) Giá thành (106 đ/trạm) 16 25 32 40 13000 19000 22000 25000 (Tra bảng 8.40, trang 256, sách Thiết kế mạng hệ thống điện TS Nguyễn Văn Đạm, nhà xuất Khoa hoạc Kỹ thuật, 2008) Bảng 7.2 Vốn đầu tư cho trạm biến áp Trạm Số MBA 2 2 Hệ số MBA 1,8 1,8 1,8 1,8 Loại MBA TPDH 25000/110 TPD 25000/110 TPDH 32000/110 TPDH 25000/110 TPDH 32000/110 Tổng Giá thành MBA ( 106 đ/MBA) 19000 19000 22000 19000 22000 KB 106đ 19000 34200 39600 34200 39600 166600 Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp là: Kb = 166600.106 đ Tổng vốn dầu tư xây dựng mạng điện: K = Kd + KB = (109592,4+166600).106 =276192,4.106 đ 7.2 Tổn thất công suât tác dụng lưới điện Tổn thất công suất tác dụng mạng điện bao gồm tổn thất công suất tác dụng đường dây tổn thất công suất tác dụng trạm biến áp chế độ phụ tải cực đại Theo kết tính toàn chương 5, bảng 5,1 5.2 ta có: Trang 51 Đồ án Lưới điện GVHD: -Tổn thất công suất tác dụng đường dây: ΔPd = 4,17 MW -Tổn thất công suất tác dụng cuộn dây MBA là: ΔPb = 0,244 MW -Tổn thất công suất tác dụng lõi thép MBA là: ΔPo = 2.(2.0,029+0,035)+0,029= 0,215 MW Vậy tổn thất toàn mạng : ΔP = ΔPd + ΔPb + ΔPo =4,17+0,244+0,215 = 4,629 MW Tổn thất công suất tác dụng mạng điện tính theo phần trăm: ΔP% = 100 = 100 = 4,645% 7.3 Tổn thất điện lưới điện Tổng tổn thất điện mạng điện xác định theo công thức: ∑ ΔA = ∑(ΔPd + ΔPb).τ + ∑ ΔPo.t Trong đó: τ- thời gian tổn thất công suất cực đại, tính theo công thức: τ = (0,124 + Tmax 10-4 )2 8760 t – thời gian MBA làm việc năm, MBA vận hành song song năm nên t = 8760h Bảng 7.3 Điện tiêu thụ hộ năm Đường dây Trạm N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 T ΔPd (MW) 0,99 0,96 0,83 0,47 0,92 4,17 ΔPo (MW) 0,029 0,029 0,035 0,029 0,035 0,157 ΔPb (MW) 0,058 0,058 0,035 0,058 0,035 0,244 Tmax(h) τ (h) (ΔPd+ΔPb).τ ΔPo.t 4000 4000 4000 4000 4000 2405,29 2405,29 2405,29 2405,29 2405,29 3776,33 2448,59 2080,58 1269,99 2297,05 11872,54 254,04 254,04 306,6 254,04 306,6 1375,32 Tổn thất điện mạng điện là: Σ∆A =∑ ( ∆Pd+∆Pb).τ +∑ ∆P0.t = 11872,54+ 1375,32= 13247,86 MWh Tổng điện phụ tải nhận năm: Trang 52 Đồ án Lưới điện GVHD: A = ∑ Pmax Tmax = (20+25+30+26+35) 4000 = 544000 MWh Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm: ΔA% = 100 = 100 = 2,44% 7.4 Các loại chi phí giá thành 7.4.1 Chi phí vận hành năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo công thức: Y = avhd.Kd + avht Kt + ΔA.c Trong đó: avhd : hệ số vận hành đường dây (avhd = 0,04) avht : hệ số hành thiết bị trạm biến áp (avht = 0,1) c : giá thành 1kWh điện tổn thất Theo đề có: c = 1500đ/kWh Như vậy, chi phí vận hành năm cho mạng điện là: Y = 0,04.109592,4.106 + 0,1 166600.106 + 13247,86 1500.103 = 40915,47.106 (đ) 7.4.2 Chi phí tính toán hàng năm Chi phí tính toán hàng năm xác định theo công thức: Z = atc K + Y (7.6) Trong đó, atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (atc = 0,125) Do chi phí tính toán bằng: Z = 0,125 276192,4.106+ 40915,47.106 = 75439,52.106 (đ) 7.4.3 Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức: β = 75,21.103 (đ/MWh) = 75,21 (đ/kWh) Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại K0 = = = 2030,83.106 (đ/MW) 7.5 Kết luận Bảng 7.4 Tổng hợp tiêu kinh tế - kỹ thuật lưới điện thiết kế Số thứ tự Trang 53 Các tiêu Tổng công suất phụ tải cực đại, Đơn vị Giá trị MW 136 Đồ án Lưới điện GVHD: Tống chiều dài đường dây, km 245,97 Tổng công suất máy biến áp, MVA 139 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện, K 109 đ 276,192 Tổng vốn đầu tư cho đường dây, Kd 109 đ 109,592 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp, Kt 109 đ 166,6 Tổng điện phụ tải tiêu thụ năm, A MWh 544000 % 6,22 % 9,52 10 Tổn thất công suất MW 4,629 11 Tổn thất công suất % 4,645 12 Tổn thất điện MWh 544000 13 Tổn thất điện % 2,44 14 Chi phí vận hành hàng năm, Y 109 đ 40,915 15 Chi phí tính toán hàng năm, Z 109 đ 75,439 16 Giá thành truyền tải điện năng, β đ/kWh 75,21 17 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại, K0 109 đ/MW 2,03 Trang 54 Đồ án Lưới điện GVHD: Sơ đồ nối điện MCLL 1xAC-120 64,03 2xAC-95 70,71 km 2xAC95 41,23 km 2xAC-95 30 km 2xAC-120 40 km 2xTPDH - 32000/110 1xTPDH - 25000/110 2xTPDH - 25000/110 2xTPDH - 32000/110 2xTPDH - 25000/110 Phụ tải Trang 55 Phụ tải tải 345 Phụ tải 2Phụ Đồ án Lưới điện GVHD: Trang 56 ... dây mạng điện Để chọn cấp điện áp hợp lí phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Đáp ứng yêu cầu phụ tải Phù hợp với lưới điện lưới điện quốc gia Mạng điện có chi phí tính toán nhỏ Để đơn giản tính toán,... đơn 2.1 Chọn điện áp định mức mạng Lựa chọn điện áp định mức vấn đề quan trọng trình thiết kế mạng điện ảnh hưởng trực tiếp đến tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện vốn, đầu tư, tổn thất điện năng,... Tmax =4000 h *Điện áp định mức mạng điện thứ cấp 6kV Phụ tải cực tiểu 80% phụ tải cực đại * Yêu cầu điều chình điện áp - Trong mạng thiết kế mạng điện cho phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp thường