ĐỒ-ÁN-TỐT-NGHIỆP-THƯƠNG-cập-nhật-ngày-25-12

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ   ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN KHU VỰC VÀ KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CỦA HỆ THỐNG Giáo viên hƣớng dẫn : TS TRƢƠNG MINH TẤN Sinh viên thực : NGUYỄN VĂN THƢƠNG Lớp : KTĐ-ĐT K37B Ngành : Kỹ thuật Điện, Điện tử Bình Định, tháng 12 năm 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Thƣơng Khoá: 37 Khoa: Kỹ thuật & Công nghệ Ngành: Kỹ thuật điện, Điện tử I Đầu đề thiết kế: Thiết kế lƣới điện khu vực khảo sát ổn định điện áp hệ thống (PL2) II Các số liệu ban đầu: - Vị trí nguồn cung cấp hộ tiêu thụ (bản vẽ kèm theo) - Nguồn cung cấp: + Nhà máy nhiệt điện: gồm tổ máy có cơng suất P = 100 MW, cos = 0,85; Uđm = 10,5 kV + Hệ thống điện 110 kVcó cơng suất vơ lớn, cos = 0,85 - Số liệu hộ tiêu thụ: Các hộ tiêu thụ Pmax (MW) 35 37 40 35 32 35 35 35 32 cosφ 0,9 0,85 0,9 0,9 0,9 0,85 0,9 0,9 0,9 Điều chỉnh điện áp KT KT KT KT KT KT KT KT KT Loại hộ tiêu thụ I Điện áp thứ cấp (kV) 22 I 22 I 22 I 22 I 22 I 22 I 22 I 22 III 22 Pmin = 0,5Pmax; Tmax = 5000h; Giá điện tổn thất 1500đ/ kWh; Giá thiết bị bù 150.000đ/ kVAr III Nội dung thiết kế: Phân tích nguồn phụ tải, cân sơ công suất hệ thống Dự kiến phƣơng án lƣới điện Lựa chọn cấp điện áp So sánh phƣơng án đề mặt kỹ thuật, chủ yếu mặt sau đây: Đảm bảo yêu cầu cung cấp điện, tổn thất điện áp lúc vận hành bình thƣờng cố, phát nóng dây dẫn lúc cố So sánh mặt kinh tế phƣơng án thoả mãn yêu cầu kỹ thuật, chủ yếu phí tổn tính tốn hàng năm Chọn phƣơng án thiết kế hợp lý Xác định số lƣợng công suất máy biến áp trạm biến áp hạ áp, sơ đồ nối dây hợp lý trạm hạ áp vẽ sơ đồ toàn lƣới điện Xác định điện áp nút lƣới điện, tổn thất cơng suất tổn thất điện tồn lƣới điện (kể trạm hạ áp) Lựa chọ phƣơng thức điều chỉnh phù hợp với yêu cầu thiết kế trạm biến áp Kiểm tra lại xác cân công suất phản kháng Nếu thiếu tiến hành bù kỹ thuật (cƣỡng bức) Tính toán giá thành tải điện lƣới điện Khảo sát ổn định động phần mềm Powerworld IV.Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: V.Ngày hồn thành nhiệm vụ: Bình Định, ngày TRƢỞNG BỘ MÔN tháng năm 2018 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN TS Trƣơng Minh Tấn TRƢỞNG KHOA Bản đồ vị trí nguồn phụ tải NĐ HT Ghi chú:cạnh ô = 10km Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trƣơng Minh Tấn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1 Các số liệu nguồn phụ tải 1.1.1 Sơ đồ địa lý 1.1.2 Những số liệu nguồn cung cấp 1.1.3 Dữ liệu phụ tải điện: 1.2 Phân tích nguồn phụ tải 1.3 Cân công suất nhà máy điện 1.3.1 Cân công suất tác dụng 1.3.2 Cân công suất phản kháng CHƢƠNG DỰ KIẾN CÁC PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN SO SÁNH CÁC PHƢƠNG ÁN ĐÃ ĐỀ RA VỀ MẶT KỸ THUẬT 11 2.1 Dự kiến phƣơng án nối dây mạng điện 11 2.1.1 Phƣơng án 11 2.1.2 Phƣơng án 12 2.1.3 Phƣơng án 13 2.1.4 Phƣơng án 13 2.1.5 Phƣơng án 14 2.2 So sánh phƣơng án mặt kỹ thuật 14 2.2.1 Tính phân bố cơng suất đoạn đƣờng dây 14 2.2.2 Chọn cấp điện áp tải điện cho mạng 14 2.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn 15 2.2.4 Kiểm tra tổn thất điện áp lúc làm việc bình thƣờng cố 16 2.3 Tính tốn kỹ thuật cho phƣơng án 17 2.3.1 Phƣơng án 17 2.3.2 Phƣơng án 27 2.3.3 Phƣơng án 32 2.3.4 Phƣơng án 37 2.3.5 Phƣơng án 43 CHƢƠNG SO SÁNH CÁC PHƢƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ 49 3.1 Phƣơng án 50 3.1.1 Tổng tổn thất công suất tác dụng đƣờng dây 50 3.1.2 Tính vốn đầu tƣ xây dựng mạng điện 50 3.1.3 Xác định chi phí vận hành năm 51 3.2 Phƣơng án 52 3.3 Phƣơng án 53 3.4 Phƣơng án 54 3.5 Phƣơng án 55 CHƢƠNG CHỌN SỐ LƢỢNG, CÔNG SUẤT CỦA CÁC CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM, SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN 57 4.1 Chọn số lƣợng, công suất máy biến áp trạm tăng áp nhà máy điện 57 4.2 Chọn số lƣợng công suất máy biến áp trạm hạ áp 57 4.3 Chọn sơ đồ trạm sơ đồ nối dây chi tiết mạng điện 59 Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG GVHD: TS Trƣơng Minh Tấn TÍNH TỐN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TÍNH CHÍNH XÁC PHÂN BỐ CÔNG SUẤT 62 5.1 Chế độ phụ tải cực đại 62 5.1.1 Đƣờng dây NĐ – 62 5.1.2 Các đƣờng dây NĐ – 2, NĐ – NĐ – 63 5.1.3 Đƣờng dây NĐ – – HT 64 5.1.4 Các đƣờng dây HT – 4, HT – 5, HT – 6, HT – 68 5.1.5 Cân xác công suất hệ thống 70 5.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 70 5.2.1 Đƣờng dây NĐ – 72 5.2.2 Các đƣờng dây NĐ – 2, NĐ – 8, HT – 5, HT – 4, HT – 6, HT - 73 5.2.3 Đƣờng dây HT – 74 5.2.4 Đƣờng dây HT – 75 5.2.5 Đƣờng dây NĐ – – HT 76 5.2.6 Cân xác công suất hệ thống 81 5.3 Chế độ sau cố 81 5.3.1 Đƣờng dây NĐ – 81 5.3.2 Các đƣờng dây NĐ – 2, NĐ – NĐ – 83 5.3.3 Các đƣờng dây HT – 4, HT – 5, HT – HT – 83 5.3.4 Đƣờng dây NĐ – – HT 83 5.3.5 Cân xác cơng suất hệ thống 89 CHƢƠNG TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN VÀ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP GIẢM ÁP 90 6.1.Tínhđiệnápcácnúttrongmạngđiện 90 6.1.1 Chế độ phụ tải cực đại (Ucs = 121 kV) 90 6.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu (Ucs = 115 kV) 91 6.1.3 Chế độ sau cố (Ucs = 121 kV) 93 6.2 Điều chỉnh điện áp mạng điện 95 6.2.1 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm 96 6.2.2 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm cịn lại 99 CHƢƠNG TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 101 7.1.Vốn đầu tƣ xây dựng mạng điện .101 7.2 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện 102 7.3 Tổn thất điện mạng điện .102 7.4 Tính chi phí giá thành 103 7.4.1 Chi phí vận hành hàng năm 103 7.4.2 Chi phí tính tốn hàng năm 103 7.4.3 Giá thành truyền tải điện 103 7.4.4 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại 103 CHƢƠNG KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH LƢỚI ĐIỆN THIẾT KẾ 105 BẰNG PHẦN MỀM POWERWORLD 105 8.1.Phần mềm Powerworld 105 8.2 Mô lƣới điện thiết kế 106 8.3 Khảo sát ổn định lƣới điện thiết kế phần mềm Powerworld 108 8.3.1 Khảo sát ổn định điện áp đƣờng cong PV QV 108 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trƣơng Minh Tấn 8.3.2 Xây dựng đƣờng cong PV lƣới điện thiết kế phần mềm Powerworld 110 8.3.3 Xây dựng đƣờng cong QV lƣới điện thiết kế phần mềm Powerworld 114 8.3.4 Kết luận 119 KẾT LUẬN .121 TÀI LIỆU THAM KHẢO .122 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trƣơng Minh Tấn DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ địa lý nguồn tải Hình 1.2 Sơ đồ địa lý lƣới điện Hình 2.1 Sơ đồ mạng điện phƣơng án 12 Hình 2.2 Sơ đồ mạng điện phƣơng án 12 Hình 2.3 Sơ đồ mạng điện phƣơng án 13 Hình 2.5 Sơ đồ mạng điện phƣơng án 14 Hình 5.1 Sơ đồ nối điện sơ đồ thay đƣờng dây NĐ – 62 Hình 5.2 Tính chế độ mạng điện NĐ – – HT 65 Hình 5.3 Sơ đồ nối điện sơ đồ thay đƣờng dây NĐ – 72 Hình 5.4 Sơ đồ nối điện sơ đồ thay đƣờng dây HT – 74 Hình 5.5: Tính chế độ mạng điện NĐ – – HT 76 Hình 5.6 Sơ đồ nối điện sơ đồ thay đƣờng dây NĐ – 81 Hình 5.7 Tính chế độ mạng điện NĐ – – HT 84 Hình 8.2 Đƣờng cong PV 109 Hình 8.3 Dạng đƣờng cong Q–V .110 Hình 8.4 Bảng giao diện PV 111 Hình 8.5 Nhập thơng số nguồn phụ tải .111 Hình 8.6 Xuất đƣờng cong PV 112 Hình 8.7 Đồ thị đƣờng cong PV 113 Hình 8.8 Bảng giao diện đƣờng cong QV .114 Hình 8.9 Xuất đƣờng cong QV .114 Hình 8.10 Đồ thị đƣờng cong QV tai nút phụ tải trƣờng hợp bình thƣờng 116 Hình 8.11 Đồ thị biểu diễn Qmin nút phụ tải trƣờng hợp bình thƣờng 117 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trƣơng Minh Tấn DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Cơng suất tính chất phụ tải Bảng 1.2 Thông số phụ tải Bảng 2.1 Thông số dây dẫn 16 Bảng 2.2 Điện áp tính tốn điện áp định mức mạng điện 19 Bảng 2.3 Thông số đƣờng dây mạng điện phƣơng án 24 Bảng 2.4 Các giá trị tổn thất điện áp mạng điện 27 Bảng 2.5 Điện áp tính tốn điện áp định mức mạng điện phƣơng án 28 Bảng 2.6 Thông số đƣờng dây mạng điện phƣơng án 30 Bảng 2.7 Các giá trị tổn thất điện áp mạng điện 32 Bảng 2.8 Điện áp tính toán điện áp mạng điện PA 33 Bảng 2.9 Thông số đƣờng dây mạng điện phƣơng án 35 Bảng 2.10 Các giá trị tổn thất mạng điện 37 Bảng 2.11 Điện áp tính tốn điện áp định mức mạng điện PA 39 Bảng 2.12 Thông số đƣờng dây mạng điện phƣơng án 41 Bảng 2.13 Các giá trị tổn thất mạng điện 43 Bảng 2.14 Điện áp tính tốn điện áp định mức mạng điện PA 44 Bảng 2.15 Thông số đƣờng dây mạng điện phƣơng án 46 Bảng 2.16 Các giá trị tổn thất mạng điện 48 Bảng 2.17 Chỉ tiêu kỹ thuật phƣơng án so sánh 48 Bảng 3.1 Giá thành đƣờng dây không hai mạch điện áp 110 kV (106 đ/km) 50 Bảng 3.2 Tổn thất công suất vốn đầu tƣ xây dựng đƣờng dây PA 51 Bảng 3.3 Tổn thất công suất vốn đầu tƣ xây dựng đƣờng dây PA 52 Bảng 3.4 Tổn thất công suất vốn đầu tƣ xây dựng đƣờng dây PA 53 Bảng 3.5 Tổn thất công suất vốn đầu tƣ xây dựng đƣờng dây PA 54 Bảng 3.6 Tổn thất công suất vốn đầu tƣ xây dựng đƣờng dây PA 55 Bảng 3.7 Tổng hợp tiêu kinh tế - Kỹ thuật phƣơng án so sánh 56 Bảng 4.1 Các thông số kỹ thuật MBA tăng áp 57 Bảng 4.2 Kết chọn công suất MBA tong mạng điện 58 Bảng 4.3 Các thông số kỹ thuật máy biến áp 59 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Trƣơng Minh Tấn Bảng 5.1 Thông số phần tử sơ đồ thay đƣờng dây nối với nhà máy nhiệt điện 64 Bảng 5.2 Các dịng cơng suất tổn thất cơng suất tổng trở MBA 69 đƣờng dây nối với hệ thống điện 69 Bảng 5.3 Công suất phụ tải chế độ cực tiểu 70 Bảng 5.4 Giá trị Spt Sgh trạm hạ áp 71 Bảng 5.5: Các dịng cơng suất tổn thất cơng suất tổng trở MBA 80 đƣờng dây nối với hệ thống điện 80 Bảng 5.6 Các dịng cơng suất tổn thất công suất tổng trở MBA 88 đƣờng dây nối với hệ thống điện 88 Bảng 6.1 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp 91 Bảng 6.2 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp 93 Bảng 6.3 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp 95 Bảng 6.4 Chế độ điện áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp 96 Bảng 6.5 Thơng số điều chỉnh MBA điều chỉnh dƣới tải 98 Bảng 6.6 Đầu điều chỉnh đƣợc chọn cho MBA trạm 100 chế độ 100 Bảng 7.1 Giá thành trạm biến áp truyền tải có MBA điện áp 110/10 - 20 kV 101 Bảng 7.2 Các tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế 104 Bảng 8.1 Giá trị điện điện áp thiết kế điện áp mô chế độ cực đại 108 Bảng 8.2 Kết giá trị Qmin nút trƣờng hợp bình thƣờng 117 Bảng 8.3 Kết Qmin nút cố mạch đƣờng dây 118 Bảng 8.4 Kết Qmin nút cố nút .119 Bảng 8.5 Kết Qmin nút cố tổ máy phát 119