CHƯƠNG I. PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CHƯƠNG II. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN CHƯƠNG III. CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN HỢP LÝ VỀ KINH TẾKỸ THUẬT CHƯƠNG IV. CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM, SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN CHƯƠNG V. TÍNH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MẠNG ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI Để chọn phương án tối ưu cấn tiến hành phân tích đặc điểm nguồn cung cấp điện cà phụ tải Trên sở xác định cơng suất phát nguồn cung cấp dự kiến sơ đồ nối điện cho đạt hiệu kinh tế - kỹ thuật cao I CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI Hệ thống điện Hệ thống điện (HT) có cơng suất vơ lớn, hệ số cơng suất góp 110 kV hệ thống 0,85 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 cơng suất vơ lớn chọn hệ thống nút cân công suất nút sở điện áp Ngoài hệ thống có cơng suất vơ lớn nên khơng cần phải dự trữ công suất nhà máy nhiệt điện nghĩa công suất tác dụng phản kháng dự trữ lấy từ hệ thống điện Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện (NĐ) có tổ máy phát Mỗi máy phát có cơng suất định mức Pđm = 100 MW, cos = 0,85, Uđm = 10,5 kV.Như tổng công suất định mức nhà máy nhiệt điện: Ptổng = 50 = 200 MW Nhiên liệu nhà máy nhiệt điện than đá, khí đốt dầu Hiệu suất nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30% ÷ 40% ) Công suất tự dùng NĐ thường chiếm khoảng từ 6% ÷ 15% tùy theo loại nhà máy nhiệt điện Đối với nhà máy nhiệt điện, máy phát làm việc định phụ tải P ≥ 70% Pđm; phụ tải P < 30% Pđm, máy phát ngừng làm việc Công suất phát kinh tế máy phát nhiệt điện thường (80% ÷ 90%) Pđm Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế 85% Pđm, nghĩa là: Pkt = 80% Pđm Do phụ tải cực đại ba máy phát vận hành tổng công suất tác dụng phát nhiệt điện bằng: Pkt = 80 100 = 240 MW 100 Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng máy phát để bảo dưỡng, hai máy phát lại phát 80 % Pđm, nghĩa tổng công suất phát nhiệt điện bằng: P kt = SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 80 100 = 160 MW 100 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khi cố ngừng máy phát, hai máy phát lại phát 100% Pđm, vậy: PF = 100 = 200 MW Phần công suất thiếu chế độ vận hành cung cấp từ hệ thống điện Các phụ tải điện Trong hệ thống điện thiết kế có phụ tải Tất phụ tải hộ loại I có hệ số cosφ = 0,90 Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmin = 5000 h Các phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Điện áp định mức mạng điện thứ cấp trạm hạ áp 10 kV Phụ tải cực tiểu 70% phụ tải cực đại Kết tính giá trị cơng suất phụ tải chế độ cực đại cực tiểu cho bảng 1.1 Bảng 1.1 Các số liệu phụ tải Hộ tiêu thụ Tổng Ṡ max = Pmax + jQmax, MVA Smax, MVA 50 + j24,22 36 + j17,44 30 + j14,53 40 + j19,37 36 + j17,44 48 + j23,25 36 + j17,37 40 + j19,37 38 + j18,40 354 + 171,39 55,56 40,00 33,33 44,44 40,00 53,33 39,97 44,44 42,22 SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Ṡ = Pmax + jQmax, MVA 35 +16.95j 25,2 +12.21j 21 +10.17j 28 +13.56j 25,2 +12.21j 33,6 +16.28j 25,2 +12.16j 28 +13.56j 26,6 +12.88j Smin, MVA 38,89 28,00 23,33 31,11 28,00 37,33 27,98 31,11 29,55 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN I CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Đặc điểm quan trọng hệ thống điện truyền tải tức thời điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ không tích trữ điện thành số lượng nhận thấy Tính chất xác định đồng trình sản xuất tiêu thụ điện Tại thời điểm chế độ xấc lập hệ thống, nhà máy hệ thống cần phải phát công suất với công suất hộ tiêu thụ, kể tổn thất công suất mạng điện, nghĩa cần phải thực cân cơng suất phát cơng suất tiêu thụ Ngồi để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ định cơng 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 cơng suất tác dụng chế độ phụ tải cực đại hệ thống điện thiết kế có dạng: PNĐ + Pht = Ptt = m.Ppt + Pmđ + Ptd + Pdt Trong : PNĐ – Tổng cơng suất tác dụng nhà máy nhiệt điện phát P HT – Tổng công suất tác dụng lấy từ hệ thống m – Hệ số đồng thời suất phụ tải cực đại (m = 1) Ppt – Tổng công suất tác dụng cực đại phụ tải Pmđ – Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp, tính sơ lấy Pmđ = 5%.Ppt Pdt – Tổng công suất tác dụng dự trữ hệ thống Pdt thường nằm khoảng 10 – 15% tổng công suất phụ tải không nhỏ công suất tổ máy lớn hệ thống Bởi mạng điện thiết kế có nguồn hệ thống điện có cơng suất vô lớn, công suất dự trữ lấy hệ thống, nghĩa Pdt = Ptt – Tổng công suất tác dụng tiêu thụ mạng điện Tổng công suất tác dụng phụ tải cực đại xác định từ bảng 1.1 bằng: Pmax = 354 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện có giá trị: ∆Pmđ =5% Pmax = 5% × 354 = 17,7 MW Cơng suất tác dụng tụ dùng nhà máy điện bằng: Ptd = 10%.Pđm = 10% × 300 = 30 MW SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Do cơng suất tiêu thụ tự dùng nhà máy điện bằng: Ptt = 354 + 17,7 + 30 = 401,7 MW Trong mục xác định tổng công suất NĐ phát theo chế độ kinh tế bằng: PNĐ = Pkt = 240 MW Như chế độ phụ tải cực đại hệ thống cần cung cấp công suất cho phụ tải bằng: Pht = P tt − PNĐ = 401,7 − 240 = 161,7 MW II CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Sự cân cơng 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 công suất phản kháng phát lớn cơng suất phản kháng tiêu thụ điện áp mạng tăng, ngựơc lại thiếu công suất phản kháng điện áp mạng giảm.Vì để dảm 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 cơng suất phản kháng mạng điện thiết kế có dạng: QNĐ + Qht = Qtt= m.Qpt + QL − Qc + Qb +Qtd + Qdt Trong đó: QNĐ –Tổng cơng suất phản kháng phát nhà máy nhiệt điện QHT – Tổng công suất phản kháng hệ thống cung cấp Qtt – tổng công suất phản kháng tiêu thụ mạng điện QL − Tổng tổn thất công suất phản kháng đường dây mạng điện Qc − Tổng công suất phản kháng dung dẫn đường dây cao áp sinh Khi tính sơ bộ, với mạng điện 110kV lấy Qc=QL Qb − Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp tính toán sơ lấy: Qb = 15% Qpt Qtd – Tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện Qdt – Tổng công suất phản kháng dự trữ hệ thống Tổng công suất phản kháng NĐ phát bằng: QNĐ = PNĐ tgf = 240 × 0,62= 148,8 MVAr Tổng công suất phản kháng hệ thống cung cấp Qht= Pht tght = 146,7 × 0,62 = 100,25 MVAr Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại xác định theo bẳng 1.1: Qmax = 171,39 MVAr SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp bằng: Qb= 0,15 171,39 = 25,71 MVAr Tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện có giá trị: Qtd = Ptd tgtd Đối với costd = 0,75 tgtd = 0.88 Do Qtd = 30 × 0.88 =26,40 MVAr Như tổng cơng suất phản kháng tiêu thụ mạng điện: Qtt = 171,39 + 25,71 + 26,40 = 223,5 MVAr Tổng công suất phản kháng hệ thống nhà máy phát bằng: QNĐ + QHT = 148,1 + 100,25 = 249,05 MVAr Từ kết tính tốn nhận thấy rằng, công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng tiêu thụ Vì khơng cần bù cơng suất phản kháng mạng điện thiết kế SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG III CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN HỢP LÝ VỀ KINH TẾ-KỸ THUẬT 3.1.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 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 Trên sở phân tích đặc điểm nguồn cung cấp phụ tải vị trí chúng, có phương án dự kiến sau: S3=30+j14,53 S9=38+18,40 S2=36+j17,44 S8=40+j19,37 NÐ HT S1=50+j24,22 S7=36+j17,37 S6=48+j23,25 S5=36+j17,44 S4=40+j19,37 Sơ đồ mạng điện phương án I SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP S3=30+j14,53 S2=36+j17,44 S9=38+18,40 S8=40+j19,37 NÐ HT S1=50+j24,22 S6=48+j23,25 S4=40+j19,37 S7=36+j17,37 S5=36+j17,44 Sơ đồ mạng điện Phương án II S3=30+j14,53 S9=38+18,40 S2=36+j17,44 S8=40+j19,37 NÐ HT S1=50+j24,22 S7=36+j17,37 S6=48+j23,25 S5=36+j17,44 S4=40+j19,37 Sơ đồ mạng điện phương án III SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP S3=30+j14,53 S9=38+18,40 S2=36+j17,44 S8=40+j19,37 NÐ HT S1=50+j24,22 S6=48+j23,25 S4=40+j19,37 S5=36+j17,44 S7=36+j17,37 Sơ đồ mạng điện phương án IV S3=30+j14,53 S2=36+j17,44 S9=38+18,40 S8=40+j19,37 NÐ HT S1=50+j24,22 S7=36+j17,37 S6=48+j23,25 S5=36+j17,44 S4=40+j19,37 Sơ đồ mạng điện phương án V SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.2.Tính tiêu kinh tế - kỹ thuật phương án A.Phương án I Sơ đồ mạng điện phương án I cho hình S3=30+j14,53 S9=38+18,40 S2=36+j17,44 S8=40+j19,37 53,85 60,83 63,85 41,23 NÐ 63,25 HT S1=50+j24,22 53,85 S7=36+j17,37 S6=48+j23,25 76,16 50,99 60,83 64,03 S5=36+j17,44 S4=40+j19,37 Hình Sơ đồ mạng điện phương án I 1.Chọn điện áp định mức mạng điện Điện áp định mức mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến tiêu kinh tế kỹ thuật, đặc trưng kỹ thuật mạng điện Điện áp định mức mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất phụ tải, khoảng cách phụ tải nguồn điện, vị trí tương đối phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện Điện áp định mức mạng điện thiết kế chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ mạng điện xác định theo giá trị cơng suất đường dây mạng điện Các phương án mạng điện thiết kế đoạn đường dây riêng biệt mạng điện có điện áp định mức khác nhau.Trong tính tốn, thơng thường trước hết chọn điện áp định mức đoạn đường dây có cơng suất truyền tải lớn Các đoạn đường dây mạng kín, theo thường lệ cần thực với cấp điện áp định mức Có thể tính điện áp định mức đường dây theo công thức kinh nghiệm sau: U = 4,34 L 16.P (kV) Trong đó: U – Điện áp vận hành (kV) ; L − Khoảng cách truyền tải, km ; P – Công suất truyền tải đường dây, MW SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Công suất tác dụng từ NĐ truyền vào đường dây NĐ−1 xác định sau: PN1 = Pkt – Ptd – PN − PN Trong đó: Pkt – Tổng cơng suất phát kinh tế NĐ Ptd – Công suất tự dùng nhà máy điện PN – Tổng công suất phụ tải nối với NĐ PN =P6 + P7+ P8+ P9 PN − Tổn thất công suất đường dây nhiệt điện cung cấp ( PN = 5% PN ) Theo kết tính phần ta có: Pkt = 240 MW; Ptd = 30 MW Từ sơ đồ mạng điện hình 2.1 ta có: PN = P6 + P7 + P8+ P9 = 48 + 36 + 40 + 38 = 162 MW PN = 0,05 162 = 8,1 MW Do đó: PN1 = 240 – 30 – 162 – 8,1 = 39,9 MW Công suất phản kháng NĐ truyền vào đường dây NĐ – tính gần sau: QN1 = PN1.tgφ1 = 39,9 × 0,48 = 19,15 MVAr Như vậy: Ṡ N1 = 39,9 + j19,15 MVA Dòng cơng suất truyền tải đường dây HT-1 bằng: Ṡ HT1 = Ṡ − Ṡ N1 = 50 + j24,22 − (39,9 + j19,15) = 10,1 + j5,07 MVA Điện áp tính đoạn đường dây NĐ − bằng: UN1 = 4,34 L 16.P = 4,34 41,23 16 39,9 = 113,14 kV Đối với đường dây HT – 1: UH1 = 4,34 L 16.P = 4,34 50,99 16 10,1 = 63,28 kV Đối với đường dây NĐ – UNĐ = 4,34 L 16.P = 4,34 53,85 16 48 = 124,42 kV Tính điện áp đoạn đường dây lại tiến hành tương tự đường dây SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp Đường dây NĐ - HT - NĐ - NĐ - NĐ - NĐ - HT - HT - HT - HT - Bảng 5.8.Dòng cơng suất tổn thất công suất đường dây nối với hệ thống điện chế độ cố tổ máy ̇ NI, ̇ ', ̇ '', ̇ b, Qc, Δ ̇ d, MVA MVA MVA MVA MVA MVA 9.766-1.153j 9.766+0.165j 0.053+0.069j 9.712+0.095j 1.31j 50.183+28.658j 42.815+26.781j 42.815+28.378j 2.260+2.171j 40.555+26.207j 1.59j 50.063+27.236j 50.063+28.986j 1.809+2.835j 48.253+26.150j 1.75j 48.169+27.340j 37.625+18.522j 37.625+20.552j 1.431+1.860j 36.193+18.691j 2.03j 36.123+20.241j 41.756+21.933j 41.756+23.663j 1.533+1.992j 40.222+21.670j 1.73j 40.152+22.920j 39.829+20.111j 39.829+22.151j 1.621+2.107j 38.207+20.044j 2.04j 38.137+21.604j 37.575+18.692j 37.575+20.642j 1.381+1.795j 36.193+18.846j 1.95j 36.123+20.316j 31.824+14.341j 31.824+16.711j 1.649+1.584j 30.174+15.126j 2.37j 30.116+17.096j 42.032+21.633j 42.032+23.693j 1.809+2.352j 40.222+21.340j 2.06j 40.152+22.920j 37.575+18.692j 37.575+20.642j 1.381+1.795j 36.193+18.846j 1.95j 36.123+20.316j SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Δ ̇ d, MVA 0.183+4.438j 0.169+4.090j 0.123+2.871j 0.152+3.550j 0.137+3.204j 0.123+2.876j 0.116+2.566j 0.152+3.550j 0.123+2.876j Page 57 Đồ án tốt nghiệp 2.Cân xác cơng suất mạng điện Từ kết bảng 7.4 tính tổng cơng suất u cầu góp 110 kV hệ thống nhà máy điện bằng: Ṡ yc = 370,862 + j186,790 MVA Để đảm bảo điều kiện cân công suất cho hệ thống, nguồn điện phải cung cấp đủ cơng suất theo u cầu Vì tổng cơng suất tác dụng hệ thống nhà máy cần phải cung cấp bằng: Pcc = 370,862 MW Khi hệ số cơng suất nguồn 0,85 tổng cơng suất phản kháng hệ thống nhà máy điện cung cấp bằng: Qcc = Pcc tg F = 370,862 × 0,62 = 229,93 MVAr Như vậy: Ṡ cc = 369,841 + j229,93 MVA Từ kết nhận thấy rằng, công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng yêu cầu Vì khơng cần bù cơng suất phản kháng chế độ phụ tải cực đại 2.Sự cố ngừng mạch đường dây hai mạch HT-2, HT-3, HT-4, HT-5 Đối với cố ngừng mạch đường dây phụ tải nối với hẹ thống ta xét riêng đường dây bị ngừng, đường dây khác vận hành bình thường chế độ phụ tải cực đại (đã tính tốn chế độ phụ tải cực đại) Bảng 5.9.Các thông số đường dây chế độ sau cố Đường dây R,Ω X,Ω Q c,MVAr H-2 H-3 H-4 H-5 20.1 35 21.1 20.1 26.1 33.66 27.46 26.1 0.805 0.98 0.85 0.805 Các dòng cơng suất tổn thất cơng suất tổng trở MBA đường dây nối với hệ thống trường hợp sau cố đứt mạch đường dây tính bảng 5.10 Trong chế độ phụ tải cực đại, ta tính được: Sycmax = 369,84 + j186,156 MVA Khi đường dây H-I bị cố, cơng suất u cầu tính theo cơng thức: Syc = Sycmax - SHimax + SHíc Dựa vào bảng bên trên, ta có bảng cân xác cơng suất hệ thống xét cố đứt đường dây phía hệ thống (H-2, H-3, H-4, H-5) bảng 5.10 SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 58 Đồ án tốt nghiệp Bảng 5.11.Các dòng cơng suất tổn thất cơng suất tổng trờ MBA đường dây nối hệ thống trường hợp sau cố đứt mạch đường dây Đường dây HT - HT - HT - HT - ̇ NI, MVA 39.017+22.509j 33.580+18.389j 43.921+26.149j 39.017+22.509j SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm ̇ ', MVA 39.017+23.489j 33.580+19.579j 43.921+27.179j 39.017+23.489j Δ ̇ d, MVA 2.824+3.672j 3.405+3.272j 3.699+4.809j 2.824+3.672j ̇ '', MVA 36.193+19.816j 30.174+16.306j 40.222+22.370j 36.193+19.816j Qc, MVA 0.98j 1.19j 1.03j 0.98j ̇ b, MVA 36.123+20.316j 30.116+17.096j 40.152+22.920j 36.123+20.316j Δ ̇ d, MVA 0.123+2.876j 0.116+2.566j 0.152+3.550j 0.123+2.876j Page 59 Đồ án tốt nghiệp Bảng 5.10.Cân xác cơng suất hệ thống xét cố đứt đường dây phia hệ thống Sự cố đường dây H-2 H-3 H-4 H-5 Syc, MVA 372.858+191.229j 373.420+190.019j 373.762+192.939j 372.857+191.229j Pcc, MW 372.858 373.42 373.762 372.858 Qsc, MVAr 231.172 231.172 231.172 231.172 Ssc, MVA 372.858+231.172j 373.42+231.172j 373.762+231.172j 372.858+231.172j Từ bẳng 5.10 ta thấy tất trường hợp cố công suất phản nguồn cung cấp lớn công suất phản khảng u cầu Vì khơng cần bù cơng suất phảng kháng chế độ cố ngừng mạch SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 60 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIÊN 8.1 Tính điện áp nút mạng điện Trong mạng điện thiết kế có hai nguồn cung cấp, hệ thống có cơng suất vơ lớn chọn góp 110 kV hệ thống nút điện áp sở Trong chế độ phụ tải cực đại chế độ sau cố, chọn điện áp sở Ucs = 110%Uđm = 121 kV, chế độ cực tiểu lấy Ucs =105%Uđm = 115,5 kV Bây ta tính điện áp nút mạng điện chế độ xét 6.1.1 Chế độ phụ tải cực đại (Ucs = 121 kV) Đường dây NĐ-1-HT: Điện áp góp cao áp trạm tăng áp nhà máy điện, trước hết cần tính điện áp góp cao áp trạm trung gian Điện áp góp cao áp trạm bằng: U1 = Ucs – , = 121 – × , , × , = 118,98 kV Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp bằng: U1 = Ucs – = 118,98 – , × , , × , , Điện áp góp cao áp nhiệt điện UN = U1 + " = 118,98 + = 112,96 kV " , × , , × , = 122,46 kV , 2.Đường dây NĐ-6 U6 = Ucs – = 122,46 – , × , , × , = 116,79 kV , Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp: U6q= 116,79 + , × , , × , = 112,42 kV 3.Đường dây HT-2 SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 61 Đồ án tốt nghiệp U3 = Ucs – , = 121– × , × , = 115,66 kV Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp: , × , × , = 111,55 kV , Tính điện áp đường dây lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy đổi điện áp cao chế độ phụ tải cực đại cho bảng 6.1 Bảng 6.1.Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp U6q= 115,66 + Trạm biến áp U,kV 112,96 111,55 109,55 109,96 111,55 112,42 6.1.2.Chế độ phủ tải cực tiểu (Ucs = 115 kV) 1.Đường dây NĐ-1-HT: Tính điện áp góp cao áp số 1: , × , , × , U1 = 115 – 112,92 112,63 112,21 = 113,81 kV Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp bằng: , U5q = 113,81 – × , , × , , Điện áp góp cao áp nhiệt điện , UN = 113,81 + × , , × , = 110,66 kV = 116,46 kV , 2.Đường dây NĐ-6 U6 = Ucs – = 116,46 – , × , , × , = 112,49 kV , Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp: , U6q= 112,49 - × , , × , , = 109,45 kV 3.Đường dây HT-2 U2 = 115– , × , × , = 111,26 kV Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp: SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 62 Đồ án tốt nghiệp , × , , × , = 108,39 kV , Tính điện áp đường dây lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy đổi điện áp cao chế độ phụ tải cực tiểu cho bảng 6.2 Bảng 6.2.Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp U2q= 111,26 + Trạm biến áp U,kV 110,7 108,4 107 107,32 108,4 109,5 109,8 109,6 109,3 6.1.3.Chế độ sau cố (Usc = 121 kV) Trong phần ta xét đến trường hợp cố ngừng máy phát điện bên phía nhiệt điện mạch đường dây nối từ hệ thống đến phụ tải không xét cố xếp chồng 1.Sự cố ngừng máy phát Để tính điện áp góp cao áp trạm tăng áp nhà máy điện, trước hết cần tính điện áp góp cao áp trạm trung gian Điện áp góp cao áp trạm bằng: U1 = Ucs – , = 121 – × , , × , = 116,63 kV Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp bằng: U1q = Ucs – , = 116,63 – × , , × , , Điện áp góp cao áp nhiệt điện UN = U1 + " " , = 115,13+ = 112,04 kV × , , × , , = 117,17 kV *Đường dây NĐ-6 U6 = Ucs – = 117,17 – , × , , × , = 111,25 kV , Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp: SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 63 Đồ án tốt nghiệp , × , × , = 106,66 kV , Tính điện áp đường dây lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy đổi điện áp cao chế độ phụ tải cực đại cho bảng 6.1 Bảng 6.3.Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp Trạm biến áp U,kV 112,04 111,55 109,55 109,96 111,55 106.66 107.19 106.87 106.45 2.Sự cố đứt mạch đường dây (H-2, H-3, H-4, H-5) Điện áp góp cao áp trạm bằng: U2 = Ucs – U6q= 111,25 - = 121- , × , , × , = 109,46 kV Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp: U1q = Ucs – , × , , × , = 105,11 kV , Tương tự với cá đoạn đường dây H-3, H-4, H5 ta có bảng kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy đổi điện áp cao áp chế độ phụ tải cực đại cho bảng 6.4 6.4 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp Trạm biến áp U,kV 112,04 105,11 100,95 102,16 105,11 112,42 112,92 112,63 112,21 = 109,45 – 6.2.Điều chỉnh điện áp mạng điện Tất phụ tỉa mạng điện thiết kế hộ tiêu thụ loại I có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Đồng thời giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp trạm chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau cố khác tương đối nhiều Dó để đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho hộ tiêu thụ cần sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp tải Trong trạm dùng MBA loại TPDH-25000/110, TPDH-32000/110 TPDH40000/110 có phạm vi điều chỉnh ± × 1,78%, Ucđm = 115 kV, Uhđm 11kV Đối với trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm quy định sau: Trong chế độ phủ tải cực đại: dUmax% = +5% Trong chế độ phủ tải cực tiểu: dUmin% = 0% Trong chế độ sau cố : dUsc% = ÷ +5% SVTH : Hồng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 64 Đồ án tốt nghiệp Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo công thức sau: Uyc = Uđm + dU%.Uđm Trong Uđm điện áp định mức mạng điện hạ áp Đối với mạng điện thiết kế Uđm = 10 kV Vì điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm phục tải cực đại bằng: Uycmax = 10 + ×10 = 10,5 kV Khi phụ tải cực tiểu: Uycmin = 10 + ×10 = 10 kV Trong chế độ sau cố: Uycsc = 10 + ×10 = 10,5 kV Kết tính điện áp góp hạ áp trạm, quy đổi phía điện áp cao chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau cố cho bảng 6.5 Bảng 6.5.Chế độ điện áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp TBA U,kV 112,96 111,55 109,55 109,96 111,55 112,42 112,92 112,63 112,21 U,kV 110,7 108,4 107 107,32 108,4 109,5 109,8 109,6 109,3 U,kV 112,04 105,11 100,95 102,16 105,11 106.66 107.19 106.87 106.45 Sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp tải cho phép thay đổi đầu điều chỉnh không cần cắt máy biến áp Do cần chọn đầu điều chỉnh riêng cho chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau cố Để thuận tiện tính trước điện áp, tương ứng với đầu điều chỉnh MBA Kết tính MBA chọn cho bảng 8.10 SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 65 Đồ án tốt nghiệp Bảng 6.6 Thông số điều chỉnh MBA điều chỉnh tải Thứ tự đầu điều chỉnh Điện áp bổ sung, % 16,02 Điện áp bổ sung, kV 18,42 Điện áp đầu điều chỉnh, kV 133,42 14,24 16,38 131,38 12,46 14,33 129,33 10,68 12,28 127,28 8,9 10,24 125,24 7,12 8,19 123,19 5,34 6,14 121,14 3,56 4,09 119,09 1,78 2,05 117,05 10 0 115 11 -1,78 -2,05 112,95 12 -3,56 -4,09 110,91 13 -5,34 -6,14 108,86 14 -7,12 -8,19 106,81 15 -8,9 -10,24 104,77 16 -10,68 -12,24 102,72 17 -12,46 -14,33 100,67 18 -14,24 -16,38 98,62 19 -16,02 -18,42 96,58 6.2.1.Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm 1.Chế độ phụ tải cực đại Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp xác định theo công thức: , × U U Uđc max = qmax hdm = = 118,34 kV , U ycmax Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 8, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax = 119,10 kV (xem bảng 6.10) Điện áp góp hạ áp bằng: Uqmax Uhdm , × Utmax = = = 10,43 kV , U tcmax SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 66 Đồ án tốt nghiệp Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: Umax % = , U tmax U dm 100 = U dm 100 = 4,3 % Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp Chế độ phụ tải cực tiểu (Ucs = 115 kV) Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp bằng: , × U U Uđc = q hdm = = 121,77 kV U yc Chọn n = 7, Utcmin = 121,15 kV Điện áp thực góp hạ áp có giá trị: Uqmin Uhdm , × Utmin = = = 10,05 kV , U tcmin Độ lệch điện áp bằng: , U U dm Umin % = t 100 = 100 = 0,05 % U dm Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp Chế độ sau cố Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp bằng: , × U U Uđcsc = qsc hdm = = 117,38 kV , U y csc Chọn n = 9, Utcmin = 117,05 kV Điện áp thực góp hạ áp có giá trị: Uqmin Uhdm , × Utsc = = = 10,53 kV , U tcmin Độ lệch điện áp bằng: Usc % = U tsc U dm 100 = U dm , 100 = 5,3% Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp Các trạm lại tính hồn tồn tương tự 6.2.2.Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm lại Chọn đầu điều chình máy biến áp lại tiến hành tương tự Các kết tính tốn điều chỉnh điện áp mạng điện cho bảng 6.7 SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 67 Đồ án tốt nghiệp Bảng 6.7.Thông số đường dây mạng điện Trạm biến áp Utcmax Utcmin Utcsc Utmax Utmin Utsc ΔUmax 119.1 117.05 115 115 117.05 117.05 119.1 117.05 117.05 121.15 119.1 117.05 117.05 119.1 121.15 121.15 121.15 121.15 117.05 110.9 106.8 106.8 110.9 112.95 112.95 112.95 112.95 10.43 10.48 10.48 10.52 10.48 10.56 10.43 10.58 10.55 10.05 10.01 10.06 10.09 10.01 9.94 9.97 9.95 9.92 10.57 10.43 10.4 10.52 10.43 10.58 10.44 10.41 10.46 4.3 4.8 4.8 5.2 4.8 5.6 4.3 5.8 5.5 SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm ΔUmin ΔUsc 0.5 0.1 0.6 0.9 0.1 -0.6 -0.3 -0.5 -0.8 5.3 4.3 5.2 4.3 3.9 4.4 4.1 3.7 Page 68 Đồ án tốt nghiệp Chương V.TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1.Vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = Kd + Kt Trong đó: Kd – vốn đâu tư xây dựng; Kt – vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Ở Chương III tính vốn đầu tư xây dựng đường dây có giá trị: Kd = 2368,4.109 Vốn đầu tư cho trạm hạ áp tăng áp xác định theo bẳng 7.3 Trong hệ thống điện thiết kế có trạm hạ áp, đồng thời trạm có máy biến áp, vốn đầu tư cho trạm hạ áp bằng: Kth = 40.109 + 6×44.109 + 2×48.109 = 400.109 đ Như tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp có giá trị: Kt = Kth + Ktt = 400.109 đ Do tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện bằng: K = 2368,4.109 + 400.109 = 2768,4.109 đ 7.2.Tổn thất công suất tác dụng mạng điên Tổn thất công suất tác dụng mạng điện gồm có tổn thất cơng suất đường dây cà tổn thất công suất tác dụng tram biến áp chế độ phụ tải cực đại Theo kết tính tốn chương V, ta có: -Tổng tổn thất cơng suất tác dụng đường dây bằng: ΔPd = 6,394 + 7,511 = 13,905 MW -Tổn thất công suất tác dụng cuộn dây MBA có giá trị: ΔPb = 0,581 + 0,698 = 1,279 MW -Tổng tổn thất công suất lõi thép máy biến áp xác định: ΔPo = ΣΔPio = 2×0,029 + 6×2×0,035 + 2×0,042 = 0,646 MW -Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện bằng: ΔP = ΔPd + ΔP b + ΔPo =13,905 + 1,279 + 0,562 = 15,746 MW -Tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện tính thao phần trăm (%) bằng: , ΔP = 100 = 100 = 4,45% 7.3.Tổn thất điện mạng điện Tổng tổn thất điện mạng điện co thể xác định theo công thức sau: ΔA = (ΔPd + ΔPb) + ΔP0.t Trong đó: - thời gian tổn thất công suất lơn nhất; t – thời gian máy biến áp làm việc năm Bời máy biến áp vận hành song song năm t – 8760 h Thời gian tổn thất cơng suất lớn tính theo cơng thức sau: = (0,124 + Tmax 10-4)2 ×8760 SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 69 Đồ án tốt nghiệp =(0,124+5000.10-4)2 8764=3411 h Do tổng tổn thất cơng suất lớn tính theo cơng thức sau: ΔA=(13,905 + 1,279) × 3411 + 0,646 × 8760 = 57451,584 MW.h Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm bằng: A = ∑Pmax Tmax = 354 × 5000 =1770.103 MW.h Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm (%) : ΔA% = , 100 = 100 = 3,25% 7.4.Tính chi phí giá thành 7.4.1.Chi phí vận hành hang năm Các chi phí vận hành hang năm mạng điện xác định theo công thức: Y = avhd.Kd + avht.Kt + ΔA.c Trong avhd – hệ tố vận hành đường dây (avhd = 0,04) avht – hệ số vận thiết bị trạm biến áp (avht = 0,1) c- giá thành KW.h điện tổn thất Như Y = 0,04 × 2368,4.109 + 0,1 × 400.10 + 57451,584.103 × 1500 = 220,91.109 7.4.2.Chi phí tính tốn hàng năm Chi phí tính tốn hàng năm xác định theo công thức: Z= atc.K + Y Trong atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (atc = 0,125) Dó chi phí tính tốn bằng: Z = 0,125 × 2758,4.10 + 220,91.109 = 566,96.109 đ 7.4.3.Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức = = , , = 124,81 đ/kW.h 7.4.4.Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải xác định theo biểu thức Ko = = , = 87,82.109 Kết tính tiêu kinh tế kỹ thuât hệ thống điện thiết kế tổng hợp bẳng 7.1 SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Page 70 Đồ án tốt nghiệp Bảng 7.1 Các tiêu kinh tế-kỹ thuật hệ thống điên thiết kế Các tiêu Tổng công suất phụ tải cực đại Tổng chiều dài đường dây Tổng công suất MBA hạ áp Tổng vốn đầu tư cho mạng điện Tổng vốn đầu tư đường dây Tổng vốn đầu tư trạm biến áp Tổng điện phụ tải tiêu thụ ∆Umaxbt ∆Umaxsc Tổng tổn thất công suất ∆P Tổng tổn thất công suất ∆P% Tổng tổn thất điện ∆A Tổng tổn thất điện ∆A Chi phí vận hành năm (Y) Chi phí tính tốn hàng năm (Z) Giá thành truyền tải điện Giá thành xây dựng 1MW CS phụ tải cực đại SVTH : Hoàng Minh Huấn GVHD:TS Nguyễn Văn Đạm Đơn vị MW Km MVA 109 đ 109 đ 10 đ MW.h % % MW % MW.h % 109 đ 109 đ đ/kW.h 109 đ/MW Giá trị 354 588,87 594 2768,4 2368,4 400 1770.103 6,36 15,746 9,485 4,45 57451,584 3,25 220,91 566,96 124,81 7,82 Page 71 ... Hình Sơ đồ mạng điện phương án I 1.Chọn điện áp định mức mạng điện Điện áp định mức mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến tiêu kinh tế kỹ thuật, đặc trưng kỹ thuật mạng điện Điện áp định mức mạng điện. .. cách phụ tải nguồn điện, vị trí tương đối phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện Điện áp định mức mạng điện thiết kế chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ mạng điện xác định theo... S4=40+j19,37 Sơ đồ mạng điện phương án V SV: Hoàng Minh Huấn Lớp: ĐK7.3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.2.Tính tiêu kinh tế - kỹ thuật phương án A.Phương án I Sơ đồ mạng điện phương án I cho hình S3=30+j14,53