thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại i và loại III

Đồ Án Môn Học Mạng Lưới Điện MỞ ĐẦU Ngày nay, điện phần vô quan trọng hệ thống lượng quốc gia Điện dạng lượng có nhiều ưu điểm như: dễ dành chuyển thành dạng lượng khác (nhiệt, cơ, hóa…), dễ truyền tải phân phối Chính điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực hoạt động người Trong điều kiện nước ta thời kì cơng nghiệp hố đại hố điện lại đóng vai trò vơ quan trọng Điện nguồn lượng ngành cơng nghiệp, điều kiện quan trọng để phát triển thị dân cư Vì lý lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện phải trước bước, nhằm thỏa mãn nhu cầu điện giai đoạn trước mắt mà dự kiến cho phát triển tương lai 5,10 năm có lâu Thêm vào kinh tế nước ta giai đoạn phát triển việc sản xuất điện thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện phân phối điện cho hộ tiêu thụ cần phải tính tốn kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lí kĩ thuật kinh tế Trong trình nghiên cứu thiết kế 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 lưới cung cấp điện như: độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện năng, tính kinh tế an tồn… Dù cố gắng đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế, em mong nhận bảo giúp đỡ thầy để em hồn thiện nội dung thiết kế đồ án, hoàn thiện nâng cao kiến thức chuyên môn rèn luyện thân tác phong làm việc, tinh thần trách nhiệm Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ ThầyLã Minh Khánh giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học Lê Hải Nam- Lớp htd3k53 Page Đồ Án Môn Học Mạng Lưới Điện MỤC LỤC Lê Hải Nam- Lớp htd3k53 Page Đồ Án Môn Học Mạng Lưới Điện CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1.1 Nguồn điện Với giả thiết thiết kế mạng điện có nguồn cung cấp điện sau: • Nguồn điện tính từ góp cao áp Nhà Máy Điện, trạm trung gian địa phương • Nguồn điện cung cấp đủ cơng suất tác dụng cho phụ tải • Hệ số cơng suất góp (có giới hạn cơng suất phản kháng) cosϕ nd = 0,85 1.1.2 Phụ tải điện Với giả thiết phụ tải điện sau: • Cơng suất phụ tải cỡ 30MW (khả tải đường dây 110kV) • Hệ số cơng suất phụ tải 0,9 • Độ tin cậy cung cấp điện có hộ loại I hộ loại III T = 5000h • Thời gian sử dụng cơng suất cực đại max • Hệ số đồng thời m=1 • Điện áp danh định lưới thứ cấp 10kV 1.2CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Tại thời điểm ln có cân điện sản xuất điện tiêu thụ, điều có nghĩa thời điểm cần phải có cân cơng suất tác dụng công suất phản kháng với công suất tác dụng công suất phản kháng tiêu thụ Nếu cân bị phá vỡ tiêu chất lượng điện bị giảm, dẫn đến giảm chất lượng sản phẩm ổn định làm tan rã hệ thống Công suất tác dụng phụ tải liên quan tới tần số dòng điện xoay chiều Tần số hệ thống thay đổi cân công suất tác dụng hệ thống bị phá vỡ Giảm công suất tác dụng phát dẫn đến giảm tần số ngược lại Vì thời điểm chế độ xác lập hệ thống điện, nhà máy điện hệ thống cần phải phát công suất tổng công suất hộ tiêu thụ, kể tổn thất công suất hệ thống Cân sơ công suất tác dụng thực chế độ phụ tải cực đại hệ thống phương trình cân cơng suất tác dụng có dạng tổng quát sau: Lê Hải Nam- Lớp htd3k53 Page Đồ Án Môn Học Mạng Lưới Điện ∑ P =∑ P nd yc Trong đó: ∑P : Cơng suất tác dụng phát nguồn ∑P : Công suất tác dụng yêu cầu phụ tải nd yc mà: ∑P yc =m ∑ Ppt +∑ ∆Pmd +∑ Ptd + ∑ Pdt với: m : Hệ số đồng thời, m=1 ∑P : Tổng công suất tác dụng chế độ cực đại ∑P = P1+ P2 +P3 +P4 +P5 +P6=30+25+32+27+34+29=177 MW pt pt ∑ ∆P md : Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây trạm biến áp, lấy 5% ∑ ΔPmd = ∑P td ∑P pt 177=8,85 100 MW : Tổng công suất tự dùng nhà máy điện, ∑P td =0 (do xét từ góp cao áp nhà máy điện hay trạm biến áp địa phương) ∑P dt : Tổng công suất dự trữ mạng điện (ở ta coi hệ thống có cơng suất vơ lớn nên ∑P dt =0) Vậy: Lê Hải Nam- Lớp htd3k53 Page Đồ Án Môn Học Mạng Lưới Điện ∑ P =∑ P nd yc =177+8,85=185,85 MW Do giả thiết nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng nên ta không cân chúng 1.3CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Để đảm bảo chất lượng điện áp cần thiết hộ tiêu thụ hệ thống điện khu vực riêng biệt nó, cần có đầy đủ cơng suất nguồn cơng suất phản kháng Vì giai đoạn đầu thiết kế phát triển hệ thống điện hay mạng điện vùng riêng biệt cần phải tiến hành cân sơ công suất phản kháng lưới điện Cân công suất phản kháng mạng điện thiết kế tiếng hành chung hệ thống Cân công suất phản kháng tiến hành chế độ cực đại hệ thống điện phương trình cân trường hợp có dạng: ∑ Q =∑ Q nd yc (có thể có thêm bù cơng suất phản kháng) Q nd + Qbù ≥ m.∑ Q pti + ∆Q mba + ∆Q L − ∆QC i =1 Trong đó: Q nd : tổng công suất phản kháng máy phát nhà máy điện Q bù : công suất thiết bị bù Q pti : công suất phản kháng phụ tải ∆ Qmba : tổn thất công suất phản kháng máy biến áp ∆ QC : công suất phản kháng sinh dung kháng đường dây ∆ QL : tổn thất công suất phản kháng cảm kháng đường dây (với giả thiết Q td = 0,Qdt = ) Kiểm tra biểu thức ta có: Lê Hải Nam- Lớp htd3k53 Page Đồ Án Môn Học ∑Q nd ∑Q nd ∑Q yc Mạng Lưới Điện =tgϕ nd ∑ Pnd (Víi cosϕnd =0,85 ⇒ tgϕnd =0,6197 ) =0,6197.185,85=115,171 MVAr : Tổng công suất phản kháng yêu cầu phụ tải Mà: ∑Q yc =m.∑ Q pti + ∆Q mba + ∆Q L − ∆QC i =1 Với m: hệ số đồng thời m=1 ∑Q i =1 pti : Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại ∑Q i =1 pti = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 Mà: Qi=Pi.tg ϕi ( cos ϕ i=0,9 ⇒ tg ϕ i=0,484) ta có bảng sau: Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Pi(MW) 30 25 32 27 34 29 Qi(MWr ) 14,52 12,1 15,488 13,068 16,456 14,036 Bảng 1.1 Do đó: ∑Q pt =85,67 MVAr Lê Hải Nam- Lớp htd3k53 Page Đồ Án Môn Học ∑ ∆Q 15% BA ∑Q Mạng Lưới Điện : Tổng tổn thất công suất phản kháng trạm hạ áp tính pt ,ta có: ∑ ΔQBA = 15 85,67=12,85 100 MVAr ∑ ΔQ ,∑ ΔQ L C : Tổng gồm: tổn thất công suất phản kháng đường dây công suất phản kháng dung dẫn đường dây sinh Giả sử đường dây truyền tải công suất tự nhiên đường dây không tổn thất (R=0,G=0) Vậy ∑ ΔQ + ∑ ΔQ td ∆ Q L = ∆ QC dt : Tổng công suất tự dùng dự trữ nhà máy, trường hợp chúng ⇒ Ta thấy ∑Q yc =85,67+12,85=98,52 MVAr ∑ Q