ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN Đề tài số 16 Sinh viên : PHẠM THỊ KIỀU OANH Mã sv : 1321060211 Lớp : HTĐ K58A Người hướng dẫn : TS. BÙI ĐÌNH THANH Ngày nhận đề tài : 01112016 Ngày hoàn thành : 20122016 Đề tài : Thiết kế mạng điện 110kv Số liệu ban đầu Nguồn và phụ tải Nguồn điện Đủ cung cấp cho phụ tải với cosφ = 0,8 Điện áp thanh cái cao áp : .1,1Uđm lúc phụ tải cực tiểđại .1,05Uđm lúc phụ tải cực tiểu .1,1Uđm lúc sự cố Phụ tải 1 2 3 4 5 6 Pmax 13 15 21 18 12 14 Cos φ (phụ tải) 0.8 0.75 0.75 0.8 0.75 0.8 Pmin (%Pmax) 40 40 40 40 40 40 Tmax (giờnăm) 5500 5500 5500 5500 5500 5500 Yêu cầu cung cấp điện LT LT LT LT Uđmthứ cấp trạm phân khối (kv) 22 22 22 22 22 22 Yêu cầu điều chỉnh điện áp phía thứ cấp ±5% ±5% ±5% ±5% ±5% ±5% Giá tiền 1kWh điện năng tổn thất : 1650 đồng Giá tiền 1 kVAr thiết bị bù : 300.000 đồng 2. Sơ dồ vị trí nguồn phụ tải (xem hình bố trí các vị trí nguồn phụ tải) B. nhiệm vụ thiết kế 1. Cân bằng công suất mạng điện. Xác định dung lượng bù công suất kháng. 2. Đề xuất các phương án nối dây của mạng điện và chọn các phương án đáp ứng kỹ thuật. 3. So sánh kinh tế và lựa chọn phương án hợp lý. 4. Xác định số lượng công suất MBA của trạm phân phối. Sơ đồ nối dây của trạm. Sơ đồ nối dây của mạng điện 5. Xác định dung lượng bù kinh tế và giảm tổn thất điện năng. 6. Tính toán cân bằng công suất trong mạng điện. Xác định và phân phối thiết bị bù cưỡng bức. 7. Tính toán các tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực đại , cực tiểu và sự cố. 8. Điều chỉnh điện áp : chọn đầu phân áp của MBA 9. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện thiết kế. 10. Các bản vẽ (A1 hoặc A2 A3 ) : sơ đồ nối dây các phương án, sơ đồ nguyên lý của mạng điện thiết kế, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHOA CƠ ĐIỆN BỘ MÔN : ĐIỆN KHÍ HÓA ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN Đề tài số 16 Sinh viên : PHẠM THỊ KIỀU OANH Mã sv : 1321060211 Lớp : HTĐ K58A Người hướng dẫn : TS BÙI ĐÌNH THANH Ngày nhận đề tài : 01/11/2016 Ngày hoàn thành : 20/12/2016 Đề tài : Thiết kế mạng điện 110kv Số liệu ban đầu Nguồn phụ tải Nguồn điện - Đủ cung cấp cho phụ tải với cos = 0,8 - Điện áp cao áp : 1,1Uđm lúc phụ tải cực tiểđại 1,05Uđm lúc phụ tải cực tiểu 1,1Uđm lúc cố Phụ tải Pmax 13 15 21 18 Cos (phụ tải) 0.8 0.75 0.75 0.8 Pmin (%Pmax) 40 40 40 40 Tmax (giờ/năm) 5500 5500 5500 5500 Yêu cầu cung cấp điện LT LT Uđmthứ cấp trạm phân 22 22 22 22 khối (kv) Yêu cầu điều chỉnh điện áp phía thứ cấp A 12 0.75 40 5500 LT 22 -Giá tiền 1kWh điện tổn thất : 1650 đồng -Giá tiền kVAr thiết bị bù : 300.000 đồng Sơ dồ vị trí nguồn phụ tải (xem hình bố trí vị trí nguồn phụ tải) B nhiệm vụ thiết kế Cân công suất mạng điện Xác định dung lượng bù công suất kháng Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page 14 0.8 40 5500 LT 22 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN Đề xuất phương án nối dây mạng điện chọn phương án đáp ứng kỹ thuật So sánh kinh tế lựa chọn phương án hợp lý Xác định số lượng công suất MBA trạm phân phối Sơ đồ nối dây trạm Sơ đồ nối dây mạng điện Xác định dung lượng bù kinh tế giảm tổn thất điện Tính toán cân công suất mạng điện Xác định phân phối thiết bị bù cưỡng Tính toán tình trạng làm việc mạng điện lúc phụ tải cực đại , cực tiểu cố Điều chỉnh điện áp : chọn đầu phân áp MBA Các tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế 10 Các vẽ (A1 A2 A3 ) : sơ đồ nối dây phương án, sơ đồ nguyên lý mạng điện thiết kế, tiêu kinh tế kỹ thuật N Bố trí phụ tải MỤC LỤC Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN VÀ XÁC ĐỊNH I II SỐ LIỆU BAN ĐẦU Nguồn phụ tải Sơ đồ vị trí nguồn phụ tải Phân tích nguồn phụ tải TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN Cân công suất tác dụng Xác định dung lượng bù công suất phản kháng CHƯƠNG II :LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN I II ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY Đối với phương án Đối với phương án Đối với phương án Đối với phương án Đối với phương án CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CHO MẠNG ĐIỆN CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ- KỸ THUẬT I TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT II SO SÁNH KINH TẾ, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ KINH TẾ CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MẠNG ĐIỆN A, TÍNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN I II III CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU CHẾ ĐỘ SAU CỰ CỐ B, TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN I II III CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU CHẾ ĐỘ SAU CỰ CỐ Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA MẠNG ĐIỆN I II TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA MẠNG ĐIỆN TÍNH TOAN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN CHƯƠNG I:TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT A CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN VÀ XÁC ĐỊNH I Số liệu ban đầu Nguồn phụ tải Nguồn điện - Đủ cung cấp cho phụ tải với cos = 0,8 - Điện áp cao áp : 1,1Uđm lúc phụ tải cực tiểđại 1,05Uđm lúc phụ tải cực tiểu 1,1Uđm lúc cố 15 21 18 12 0.75 0.75 0.8 0.75 40 40 40 40 5500 5500 5500 5500 LT LT LT 22 22 22 22 Phụ tải Pmax 13 Cos (phụ tải) 0.8 Pmin (%Pmax) 40 Tmax (giờ/năm) 5500 Yêu cầu cung cấp điện Uđmthứ cấp trạm phân 22 khối (kv) Yêu cầu điều chỉnh điện áp phía thứ cấp -Giá tiền 1kWh điện tổn thất : 1650 đồng -Giá tiền kVAr thiết bị bù : 300.000 đồng Vị trí nguồn phụ tải Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page 14 0.8 40 5500 LT 22 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN N Phân tích nguồn phụ tải • Trong hệ thống điện thiết kế gồm phụ tải ( từ phụ tải đến phụ tải 6) + Trong có phụ tải loại I gồm phụ tải : 2,3,5,6 + Phụ tải loại III gồm phụ tải Bảng xử lí số liệu phụ tải II Tính toán cân công suất mạng điện Cân công suất tác dụng Đặc điểm hệ thống điện truyền tải điện từ nguồn đến phụ tải tích trữ được.Tính chất xác định đồng trình sản xuất tiêu thụ điện năng.Tại thời điểm chế độ xác lập hệ thống cần phải phát công suất với công suất hộ tiêu thụ với tổn thất điện mạng điện Vì vậy, • Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN phương trình cân công suất tác dụng chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu hệ thống có dạng: phát = kdttải + + Tự dùng +dự phòng (*) + phát = tổng công suất nguồn + tải = tổng công suất phụ tải + kdt = + P = tổng tổn hao công suất lưới điện sơ P = a% tải a% = (37)% + tự dùng : tổng công suất tự dùng Thủy điện : (0,8 1,50% PđmF Nhiệt điện : (58)% PđmF Sơ Ptự dùng = 0,1phát + dự phòng (Pdp) : tổng công suất dự phòng lưới diện Sơ Pdp = 10%tải (*) => Pnguồn = Ptải + 5%Pphát + 0,1Pnguồn + 0,1%Ptải 0,9Pnguồn = 1,15Ptải Pnguồn = Ptải = Pmax Do yêu cầu thiết kế dùng nguồn điện N đảm bảo cug cấp điện theo yêu cầu phụ tải nên: Ta có : Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT tải = 13 + 15 + 21 + 18 + 12 + 14 = 93 (MW) nguồn ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN = = 118,83 (MW) Xác định dung lượng bù công suất phản kháng Tính toán số liệu, ta giá trị với phụ tải sau Phụ tải (MW)) Cosϕ (MVAr) 13 0,8 9,75 15 0,75 13,23 21 0,75 18,52 18 0,8 13,5 12 0,75 10,58 14 0,8 10,5 phát + Qbù =kdttải + + td + Qdp + phát + phát = công suất nguồn điện phát từ hệ thống phát : Qphát = Pphát.tag + Qbù : công suất thiết bị bù + : tổng tổn hao công suất phản kháng lưới điện = BL Sơ L = C B = (1015)%tải + td : công suất tác dụng td = Ptd.tagtd Sơ : Ptd = 0,1 Pphát ; tagtd tag 0,1 Pphát.tag= 0,1*118,93*0,75 = 8,92 (MVAr) + Qdp : công suất phản kháng dự phòng Qdp = Pdp.tagdp Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN Sơ : Pdp = 10% Ptải tagdp tagtải Qdp = 10%*93*0,75 =6,98 (MVAr) +∑ = 76,08 (MVAr) += B L + C =10%∑ L + C = 10%*76.080 =7,608 (MVAr) + Qphát = Pphát *tag = 118,93*0,75 = 89,2 (MVAr) Qbù = tải + Q + td + dp phát =76,08 + 7,608 + 8,98 + 6,98 89,2 = 10,5 (MVAr) Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN B ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU I • Yêu cầu phụ tải Độ tin cậy cung cấp điện: +Các hộ phụ tải loại I hộ quan trọng, phải dự phòng chắn Mỗi phụ tải phải cấp điện lộ đường dây kép nối mạch vòng hai máy biến áp làm việc song song để đảm bảo cấp điện liên tục đảm bảo chất lượng điện chế độ vận hành +Các hộ phụ tải loại III hộ phụ tải quan trọng nên để giảm chi phí đầu tư ta cần cấp điện đường dây đơn máy biến áp • Yêu cầu điều chỉnh điện áp • Trong mạng điện thiết kế hộ 2,3,4,5 có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Ở phương pháp độ lệch điện áp phải thỏa mãn chế độ sau: • Chế độ phụ tải cực đại: du% ≥ 5% Uđm • Chế độ phụ tải cực tiểu: du%≥ 0% Uđm • Chế độ cố: 0% ≤ du% ≤ 5% Uđm • Các phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên phạm vi chỉnh điện áp chế độ cực đại, cực tiểu, cố là: -2,5% Uđm ≤ du% ≤ +10% Uđm +Tất phụ tải có điện áp hạ 22 KV II Đề xuất phương án dây Phương án 1: Phạm Thị Kiều Oanh _Lớp HỆ THỐNG ĐIỆN A-K58 Page 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT N-6 Tổng ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN 14,28 96,34 9,97 72,95 Từ bảng số liệu trên, ta có: Công suất tác dụng nguồn cung cấp: - = = 96,34 (MW) Tổng công suất phản kháng nguồn phát ra: = *tgϕ 96,34*0,75 = 72,26 (MVAr) Tổng công suất phản kháng yêu cầu là: = 72,26(MVAr) Ta thấy công suất phản kháng nguồn điện phát gần công suất phản kháng mà hệ thống yêu cầu, ta bù CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU Phụ tải cực tiểu bẳng 40% phụ tải cực đại, ta có bảng thông số: II Phụ tải Công suất 5,2+j3,9 +j5,29 8,4 +j7,41 7,2 +j5,4 4,8+j4,23 5,6+j4,2 Điện áp cao áp nhà máy điện phụ tải cực đại là: = 1,05 = 1,05*110 = 115,5 (kV) Xét nghỉ cho máy biến áp: