THIẾT-KẾ-LƯỚI-DIỆN-KHU-VỰC-XA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ   ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Giáo viên hướng dẫn : TS LÊ TUẤN HỘ Sinh viên thực : VÕ THANH XA Lớp : KTĐ-ĐT K36B Ngành : Kỹ thuật Điện, Điện tử MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI .2 1.1 Các số liệu nguồn phụ tải 1.1.1 Sơ đồ địa lý 1.1.2 Bản đồ địa lý nguồn tải 1.1.3 Những số liệu nguồn cung cấp .3 1.1.3.1 Nguồn điện 1: Nhà máy thủy điện A .3 1.1.3.2 Nguồn điện 2: Hệ thống điện công suất vô lớn B 1.1.4 Dữ liệu phụ tải điện: .4 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 CHƯƠNG DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ ĐỀ RA VỀ MẶT KỸ THUẬT 12 2.1 Dự kiến phương án nối dây mạng điện 12 2.1.1 Phương án 13 2.1.2 Phương án 13 2.1.3 Phương án 14 2.1.4 Phương án 14 2.2 So sánh phương án mặt kỹ thuật 15 2.2.1 Tính phân bố công suất đoạn đường dây .15 2.2.2 Chọn cấp điện áp tải điện cho mạng 15 2.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn 15 2.2.4 Kiểm tra tổn thất điện áp lúc làm việc bình thường sự cố 17 2.3 Tính tốn kỹ thuật cho phương án 17 2.3.1 Phương án 17 2.3.1.1 Tính phân bố cơng suất đoạn đường dây .17 2.3.1.2 Chọn cấp điện áp tải điện 19 2.3.1.3 Chọn tiết diện dây dẫn 20 2.3.1.4 Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố .22 2.3.1.5 Kiểm tra tổn thất điện áp .26 2.3.2 Phương án 28 2.3.2.1 Tính phân bố cơng suất đoạn đường dây .28 2.3.2.2 Chọn cấp điện áp tải điện 29 2.3.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn 30 2.3.2.4 Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố .30 2.3.2.5 Kiểm tra tổn thất điện áp .32 2.3.3 Phương án 33 2.3.3.1 Tính phân bố cơng suất đoạn đường dây .33 2.3.3.2 Chọn cấp điện áp tải điện 34 2.3.3.3 Chọn tiết diện dây dẫn 35 2.3.3.4 Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố .35 2.3.3.5 Kiểm tra tổn thất điện áp .37 2.3.4 Phương án 38 2.3.4.1 Tính phân bố cơng suất đoạn đường dây .38 2.3.4.2 Chọn cấp điện áp tải điện 39 2.3.4.3 Chọn tiết diện dây dẫn 40 2.3.4.4 Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố .41 2.3.4.5 Kiểm tra tổn thất điện áp .43 CHƯƠNG SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ 45 3.1 Phương án 46 3.1.1 Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây .46 3.1.2 Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện 46 3.1.3 Xác định chi phí vận hành năm 47 3.2 Phương án 48 3.3 Phương án 49 CHƯƠNG CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CỦA CÁC CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM, SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN .51 4.1 Chọn số lượng, công suất máy biến áp trạm tăng áp nhà máy điện 51 4.2 Chọn số lượng công suất máy biến áp trạm hạ áp .51 4.3 Chọn sơ đồ trạm sơ đồ nối dây chi tiết mạng điện .53 CHƯƠNG TÍNH BÙ KINH TẾ CHO MẠNG ĐIỆN 56 5.1 Tính tốn tổng qt tốn bù kinh tế cho mạng điện 56 5.2 Tính tốn Qb cho phụ tải .57 5.2.1 Phụ tải 57 5.2.2 Phụ tải 2, 3, 4, 5, 6, 7, 58 5.2.3 Phụ tải 58 CHƯƠNG TÍNH CHÍNH XÁC PHÂN BỐ CƠNG SUẤT, KIỂM TRA SỰ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG, TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN 62 6.1 Chế độ phụ tải cực đại 62 6.1.1 Đường dây A – 62 6.1.2 Các đường dây A – 2, A – A – 63 6.1.3 Đường dây A – – B 64 6.1.3.1 Tính dòng cơng suất từ thủy điện A chạy vào đường dây A – 65 6.1.3.2 Tính dòng cơng suất chạy vào cuộn dây cao áp trạm .66 6.1.3.3 Tính dòng cơng suất từ hệ thống chạy vào nút 67 6.1.4 Các đường dây B – 5, B – 6, B – B – .67 6.1.5 Cân xác công suất hệ thống 69 6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 69 6.2.1 Đường dây A – 71 6.2.2 Các đường dây A – 3, A – 4, B – B – 72 6.2.3 Đường dây A – 73 6.2.4 Các đường dây B – B – 74 6.2.5 Đường dây A – – B 75 6.2.5.1 Tính dòng cơng suất từ thủy điện A chạy vào đường dây A – 75 6.2.5.2 Tính dòng cơng suất chạy vào cuộn dây cao áp trạm .77 6.2.5.3 Tính dòng cơng suất từ hệ thống chạy vào nút 77 6.2.6 Cân xác cơng suất hệ thống 80 6.3 Chế độ sau sự cố 80 6.3.1 Đường dây A – 80 6.3.2 Các đường dây A – 2, A – A – 82 6.3.3 Các đường dây B – 5, B – 6, B – B – .82 6.3.4 Đường dây A – – B 82 6.3.4.1 Tính dòng cơng suất từ thủy điện A chạy vào đường dây A – 83 6.3.4.2 Tính dòng cơng suất chạy vào cuộn dây cao áp trạm .84 6.3.4.3 Tính dòng công suất từ hệ thống chạy vào nút 85 6.3.5 Cân xác cơng suất hệ thống 87 CHƯƠNG TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN VÀ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP GIẢM ÁP .88 7.1 Tính điện áp nút mạng điện 88 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại (Ucs = 121 kV) 88 7.1.1.1 Đường dây A – – B 88 7.1.1.2 Đường dây A – 88 7.1.1.3 Đường dây B – 89 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu (Ucs = 115 kV) .89 7.1.2.1 Đường dây A – – B 89 7.1.2.2 Đường dây A – 90 7.1.2.3 Đường dây B – 91 7.1.3 Chế độ sau sự cố (Ucs = 121 kV) 91 7.1.3.1 Đường dây A – – B 91 7.1.3.2 Đường dây A – 92 7.1.3.3 Đường dây B – 92 7.2 Điều chỉnh điện áp mạng điện .93 7.2.1 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm 94 7.2.1.1 Chế độ phụ tải cực đại 94 7.2.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 96 7.2.1.3 Chế độ sau sự cố 96 7.2.2 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm lại .96 CHƯƠNG TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 98 8.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 98 8.2 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện 99 8.3 Tổn thất điện mạng điện 99 8.4 Tính chi phí giá thành .100 8.4.1 Chi phí vận hành hàng năm 100 8.4.2 Chi phí tính tốn hàng năm .100 8.4.3 Giá thành truyền tải điện 100 8.4.4 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại 100 KẾT LUẬN 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .103 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Cơng suất tính chất phụ tải .4 Bảng 1.2 Thông số phụ tải Bảng 1.3 Số liệu phụ tải trước sau bù .11 Bảng 2.1 Thông số dây dẫn 16 Bảng 2.2 Điện áp tính tốn điện áp định mức mạng điện 20 Bảng 2.3 Thông số đường dây mạng điện phương án 25 Bảng 2.4 Các giá trị tổn thất điện áp mạng điện 28 Bảng 2.5 Điện áp tính tốn điện áp định mức mạng điện phương án 29 Bảng 2.6 Thông số đường dây mạng điện phương án 31 Bảng 2.7 Các giá trị tổn thất điện áp mạng điện .33 Bảng 2.8 Điện áp tính tốn điện áp mạng điện PA 34 Bảng 2.9 Thông số đường dây mạng điện phương án 36 Bảng 2.10 Các giá trị tổn thất mạng điện 38 Bảng 2.11 Điện áp tính tốn điện áp định mức mạng điện PA 40 Bảng 2.12 Thông số đường dây mạng điện phương án 42 Bảng 2.13 Các giá trị tổn thất mạng điện 44 Bảng 3.1 Giá thành đường dây không mạch điện áp 110 kV (106 đ/km) 46 Bảng 3.2 Tổn thất công suất vốn đầu tư xây dựng đường dây PA 47 Bảng 3.3 Tổn thất công suất vốn đầu tư xây dựng đường dây PA 48 Bảng 3.4 Tổn thất công suất vốn đầu tư xây dựng đường dây PA 49 Bảng 3.5 Tổng hợp tiêu kinh tế - Kỹ thuật phương án so sánh 50 Bảng 4.1 Các thông số kỹ thuật MBA tăng áp 51 Bảng 4.2 Kết chọn công suất MBA tong mạng điện 52 Bảng 4.3 Các thông số kỹ thuật máy biến áp 53 Bảng 5.1 Kết bù kinh tế phụ tải 61 Bảng 6.2 Các dòng cơng suất tổn thất cơng suất tổng trở MBA 68 Bảng 6.3 Công suất phụ tải chế độ cực tiểu 69 Bảng 6.4 Giá trị Spt Sgh trạm hạ áp 70 Bảng 6.5 Các dòng công suất tổn thất công suất tổng trở MBA 79 Bảng 6.6 Các dòng cơng suất tổn thất công suất tổng trở MBA 86 Bảng 7.1 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp 89 Bảng 7.2 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp 91 Bảng 7.3 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp 93 Bảng 7.4 Chế độ điện áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp .94 Bảng 7.5 Thông số điều chỉnh MBA điều chỉnh tải 95 Bảng 7.6 Đầu điều chỉnh chọn cho MBA trạm 97 Bảng 8.2 Các tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế .101 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ địa lý nguồn tải Hình 1.2 Sơ đồ địa lý lưới điện Hình 2.1 Sơ đồ mạng điện phương án .13 Hình 2.2 Sơ đồ mạng điện phương án .13 Hình 2.3 Sơ đồ mạng điện phương án .14 Hình 2.4 Sơ đồ mạng điện phương án .14 Hình 4.1 Sơ đồ nối điện chi tiết mạng điện thiết kế 54 Hình 5.1 Sơ đồ nối thay tính bù 57 Hình 5.2 Sơ đồ nối điện thay tính bù 58 Hình 6.1 Sơ đồ nối điện sơ đồ thay đường dây A – .62 Hình 6.2 Tính chế độ mạng điện A – – B .65 Hình 6.3 Sơ đồ nối điện sơ đồ thay đường dây A – .71 Hình 6.4 Sơ đồ nối điện sơ đồ thay đường dây A – .73 Hình 6.5 Tính chế độ mạng điện A – – B .75 Hình 6.6 Sơ đồ nối điện sơ đồ thay đường dây A – .80 Hình 6.7 Tính chế độ mạng điện A – – B .83 DANH MỤC VIẾT TẮT Từ viết tắt Nguyên nghĩa TĐ Thủy điện HT Hệ thống PA Phương án HTĐ Hệ thống điện MBA Máy biến áp LỜI NÓI ĐẦU Trong tình hình đất nước ta điện chiếm vai trò quan trọng Nước ta bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Vì vậy, điện sử dụng rộng rãi khu công nghiệp mà sử dụng nơng nghiệp, giao thơng vận tải, y tế, giáo dục đời sống người Điều đặt nhiệm vụ quan trọng kỹ sư ngành hệ thống điện Một nhiệm vụ thiết kế mạng hệ thống điện Những năm gần nhiều công trình điện lớn xây dựng, tương lai xuất nhiều cơng trình lớn Cùng với sự xuất cơng trình điện lớn phụ tải khơng ngừng phát triển mở rộng Để đáp ứng yêu cầu đó, việc truyền tải phân phối điện chiếm vai trò quan trọng Vì mà nhiệm vụ đặt kỹ sư ngành hệ thống điện cực kỳ khó khăn phức tạp Thiết kế mạng hệ thống điện đòi hỏi người kỹ sư cần phải biết vận dụng tốt kiến thức lý thuyết kinh nghiệm thực tiễn để giải đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật Có mang lại lợi ích cho kinh tế nói chung ngành điện nói riêng Thiết kế lưới điện nhằm giúp sinh viên tổng hợp lại kiến thức đào tạo học môi trường đại học học hỏi thêm nhiều điều giá trị, cần thiết cho công việc Đặc biệt công tác thiết kế, thi công vận hành hệ thống, thiết kế mạng điện khu vực PB' 5 R dB5  Q'B5 XdB5 U5 U cs  U cs  121  9,172 �12, 42  4,823 �11,88  119,59 (kV) 121 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: U5q  U  Pb R b  Q b X b U5  119,59  9,037 �3,975    �69,5  115,67 (kV) 119,59 Tính điện áp đường dây lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy điện áp cao chế độ phụ tải cực đại cho Bảng 7.1 Bảng 7.1 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp Trạm BA Uq kV 115,14 112,68 113,38 114,6 115,67 114,74 114,58 115,5 118,19 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu (Ucs = 115 kV) 7.1.2.1 Đường dây A – – B Để tính điện áp góp cao áp trạm tăng áp nhà máy thủy điện, trước hết cần tính điện áp góp cao áp trạm trung gian Điện áp góp cao áp trạm bằng: PB' R dB9  Q'B X dB9 U U cs  U cs  115  2, 249 �9,  13, 214 �8,8  115,83 (kV) 115 Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp bằng: U 9q U  Pb R b  Q b X b U9    6,067 �3,975  4,04 �69,5  113, (kV) 115,83 Điện áp góp cao áp nhà máy thủy điện A bằng: U A U  PA" R dA-9  Q"A X dA-9 U9    3,985 �11,5  16,317 �11  113,88 (kV) 115,83 7.1.2.2 Đường dây A – Trên sở điện áp góp cao áp nhà máy thủy điện A vừa tính được, tiến hành tính điện áp đường dây A – 1: Điện áp góp cao áp trạm bằng: PA' 1.R dA 1  Q'A 1.X dA 1 U1 U A  UA  113,88  4, 448 �8, 28   �7,92  113, 42 (kV) 113,88 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: U1q U1  Pb R b  Q b X b U1  113, 42  4, 418 �7,95  3,034 �139  109,39 (kV) 113, 42 7.1.2.3 Đường dây B – Điện áp góp cao áp trạm có giá trị: U U cs  PB' 5 R dB5  Q 'B5 X dB5 U cs  115  5,016 �12, 42  2,015 �11,88  114, 25 (kV) 115 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: U 5q U  Pb R b  Q b X b U5     4,972 �7,95    �139  109,70 (kV) 114, 25 Tính điện áp đường dây lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy điện áp cao chế độ phụ tải cực tiểu cho Bảng 7.2 Bảng 7.2 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp Trạm BA Uq kV 109,39 110,24 107,86 109,15 109,7 111,25 111,53 109,64 113,2 7.1.3 Chế độ sau cố (Ucs = 121 kV) Chế độ sự cố xảy ngừng máy phát điện, ngừng mạch đường dây liên kết hai nhà máy, ngừng mạch đường dây nối từ nguồn cung cấp đến hộ tiêu thụ Trong phần xét trường hợp sự cố ngừng mạch đường dây nối từ nguồn cung cấp đến phụ tải không xét sự cố xếp chồng 7.1.3.1 Đường dây A – – B Điện áp góp cao áp trạm bằng: PB' R dB9  Q'B X dB9 U U cs  U cs  121  0, 227 �9,  3,335 �8,8  121, 23 (kV) 121 Điện áp góp hạ áp trạm quy cao áp bằng: U 9q U  Pb R b  Q b X b U9 11, 47 �3,975   �69,5  121, 23   117,65 (kV) 121, 23 Điện áp góp cao áp nhà máy thủy điện bằng: U A U  PA" R dA-9  Q"A X dA-9 U9 11, 28 �11,5  6,329 �11  121, 23 -   119,59 (kV) 121, 23 7.1.3.2 Đường dây A – Trên sở điện áp góp cao áp nhà máy thủy điện A vừa tính được, tiến hành tính điện áp đường dây A – : Điện áp góp cao áp trạm bằng: PA' 1.R dA 1  Q'A 1.X dA 1 U1 U A  UA  119,59  8,181�16,56    �15,84  117,77 (kV) 119,59 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: U1q U1  Pb R b  Q b X b U1  117,77  8,029 �3,975    �69,5  114, 27 (kV) 117,77 7.1.3.3 Đường dây B – Điện áp góp cao áp trạm có giá trị: U U cs   121  PB' 5 R dB5  Q'B5 X dB5 U cs 9, 298 �24,84  5,845 �23,76  117,94 (kV) 121 Điện áp góp hạ áp trạm quy đổi cao áp: U 5q U  Pb R b  Q b X b U5 = 117,94 - 9,037 �3,975  6, 222 �69,5 = 113,97 (kV) 117,94 Tính điện áp đường dây lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy điện áp cao chế độ sau sự cố cho Bảng 7.3 Bảng 7.3 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp Trạm BA Uq kV 7.2 114,27 110,68 111,6 113.02 113,97 113,19 112,86 113,59 117,65 Điều chỉnh điện áp mạng điện Tất phụ tải 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 sự cố khác tương đối nhiều Do 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 mạng điện thiết kế gồm có phụ tải, tương đương với trạm hạ áp có trạm dùng máy biến áp loại TMH - 6300/110; trạm lại dùng máy biến áp loại TDH - 10000/110 có phạm vi điều chỉnh �9 �1,78%, Ucđm = 115 kV, Uhđm = 24,2 kV 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 phụ tải cực đại: dUmax% = + 5% + Trong chế độ phụ tải cực tiểu: dUmin% = 0% + Trong chế độ sự cố: dUsc% = �+5% Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo công thức sau: U ycđm = U + dU%đm.U Trong đó: Uđm điện áp định mức mạng điện hạ áp Đối với mạng điện thiết kế điện áp định mức hạ áp U đm = 22 kV Vì điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm phụ tải cực đại bằng: U yc max  22  �22  23,1  kV) 100 Khi phụ tải cực tiểu: U yc  22  �22  22 (kV) 100 Trong chế độ sau sự cố: U ycsc =22+ × 22 = 23,1 (kV) 100 Kết tính điện áp góp hạ áp trạm, quy đổi phía điện áp cao chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau sự cố cho Bảng 7.4 Bảng 7.4 Chế độ điện áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp Trạm BA Uqmax kV 115,14 112,68 113,38 114,6 115,67 114,74 114,58 115,5 118,19 109,7 111,25 111,53 109,64 Uqmix 109,39 110,24 107,86 109,15 kV Uqsc kV 114,27 110,68 111,6 113,2 113.02 113,97 113,19 112,86 113,59 117,65 Sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp tải cho phép thay đổi đầu điều chỉnh không cần cắt máy biến áp Do chọn đầu điều chỉnh riêng cho chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau sự cố Để thuận tiện tính trước điện áp, tương ứng với đầu điều chỉnh máy biến áp Kết máy biến áp chọn cho Bảng 7.5 7.2.1 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm 7.2.1.1 Chế độ phụ tải cực đại Điện áp tính toán đầu điều chỉnh máy biến áp xác định theo công thức sau: U đc max  U qmax U hđm U ycmax 115,14 �24,  120,62 (kV) 23,1 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 7, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utc max = 121,15 kV (Bảng 7.5) Điện áp thực góp hạ áp bằng: U t max  U qmax U hđm U tcmax 115,14 �24,  23 (kV) 121,15 Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: ΔU max   U tmaxđm U U đm �  23  22 � % 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn phù hợp Bảng 7.5 Thông số điều chỉnh MBA điều chỉnh tải Thứ tự đầu điều chỉnh Điện áp bổ xung % 16,02 Điện áp bổ xung kV  Điện áp đầu điều chỉnh kV 133,45 14,24 16,40 131,40 12,46 14,35 129,35 10,68 12,30 127,30 8,90 10,25 125,25 7,12 8,20 123,20 5,34 6,15 121,15 3,56 4,10 119,10 1,78 2,05 117,05 10 0 115,00 11 - 1,78 - 2,05 112,95 12 - 3,56 - 4,10 110,90 13 - 5,34 - 6,15 108,85 14 - 7,12 - 8,20 106,80 15 - 8,90 - 10,25 104,75 16 - 10,68 - 12,30 102,70 17 - 12,46 - 14,35 100,65 18 - 14,24 - 16,40 98,60 19 - 16,02 - 18,45 96,55 7.2.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu Điện áp tính toán đầu điều chỉnh máy biến áp bằng: U đc  U qmin U hđm U ycmin 109,39 �   120,33 (kV) 22 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 7, Utc max = 121,15 kV (Bảng 7.5) Điện áp thực góp hạ áp bằng: U t  U qmin U hđm U tcmin 109,39 �24,  21,85 (kV) 121,15 Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: ΔU   U tminđm U U đm �  21,85  22 � % 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn phù hợp 7.2.1.3 Chế độ sau cố Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp bằng: U đc sc  U qsc U hđm U ycsc   �24,  119,71 (kV) 23,1 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 7, Utc max = 121,15 kV (Bảng 7.5) Điện áp thực góp hạ áp bằng: U t sc  U qsc U hđm U tcsc 114, 27 �24,  22,83 (kV) 121,15 Độ lệch điện áp góp hạ áp bằng: U t scđm -U ΔU sc %=×100 = U đm 22,83-22 ×100 = 3,77% 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn phù hợp 7.2.2 Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm lại Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp lại tiến hành tương tự Các % ΔUsc 3,77 4,86 4,41 3,5 4,55 4,23 4,91 3,32 kV Ut sc 22,83 22,88 23,07 22,97 22,77 23 22,93 23,08 22,73 kết tính tốn điều chỉnh điện áp mạng điện cho Bảng 7.6 chế độ 121,15 119,1 119,1 121,15 123,2 121,15 121,15 121,15 125,25 22,84 23,07 22,89 22,92 22,72 22,89 23,04 22,9 23 3,82 4,86 4,05 4,18 3,27 4,05 4,73 4,09 4,55 125,25 121,15 123,2 123,2 121,15 121,15 119,1 123,2 121,15 21,87 21,90 21,91 21,85 21,91 21,80 21,92 21,65 21,85 - 0,59 - 0,45 - 0,41 - 0,68 - 0,41 - 0,91 - 0,36 - 1,59 - 0,68 125,25 119,1 119,1 119,1 121,15 119,1 117,05 117,05 121,15 Trạm biến áp kV Utc max kV Ut max % ΔUmax kV Utc kV Ut % ΔUmin kV Utc sc Bảng 7.6 Đầu điều chỉnh chọn cho MBA trạm CHƯƠNG TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 8.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K  Kđ  K t (8.1) Trong đó: + Kđ vốn đầu tư xây dựng đường dây; + Kt vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Trong Chương ta tính vốn đầu tư xây dựng đường dây có giá trị: K đ  172, 39 �109 đ Vốn đầu tư trạm hạ áp tăng áp xác định theo Bảng 8.40, trang 256, sách “Những nguyên tắc thiết kế mạng điện hệ thống điện’’ tác giả Nguyễn Văn Đạm Để thuận tiện cho việc tính tốn ta tổng hợp Bảng 8.1 Bảng 8.1 Giá thành trạm biến áp truyền tải có MBA điện áp 110/10 - 20 kV Ghi chú: Giá thành trạm hai máy biến áp 1,8 lần giá thành trạm có máy biến áp Trong mạng điện thiết kế có trạm hạ áp, có trạm dùng máy biến áp loại TMH-6300/110 trạm dùng máy biến áp loại TDH-10000/110, đồng thời trạm có máy biến áp, vốn đầu tư cho trạm hạ áp bằng: K th  �1,8 �5.000.106  �  1,8 �9.000.106  138,6.10đ Đối với trạm tăng áp nhà máy điện, vốn đầu tư bằng: K tt  �25.000.106  50.10đ Giá thành mua thiết bị bù: K b  Qb k  2,046 �150.106  0,3069.10đ (k0 giá kVar công suất thiết bị bù) Như tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp có giá trị:  K t =K th +K tt +K b =138,6.109 +50.109 +0,3069.109 =188,969.10đ.         Do tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện bằng: K  172,39.109  188,969.109  361,359.10đ 8.2 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện Theo kết tính tốn Bảng 6.2 Chương 6, tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây bằng: ΔPd  1,267 (MW) Và tổng tổn thất công suất tác dụng cuộn dây máy biến áp có giá trị: ΔPb  0,381 ( MW) Tổn thất công suất lõi thép máy biến áp xác định: ΔP0   �ΔPi0  �2 �0,01  �2 �0,014  0,244 (MW) Tổn thất công suất thiết bị bù: �ΔPbù  ΔP*.�Qbù = 0,005 �2,046 = 0,01 (MW) ( ΔP* - tổn thất công suất tương đối thiết bị bù, với tụ tĩnh lấy 0,005) Vậy tổn thất công suất tác dụng mạng điện bằng: ΔP  ΔPd  ΔPb  ΔP0  �ΔPbù = 1,267 + 0,381 + 0,244 + 0,01 = 1,902 (MW) Tổn thất công suất tác dụng tính theo phần trăm (%) bằng: ΔP  8.3 ΔP 1,902 � 100 �100 % �Pmax 84 Tổn thất điện mạng điện Tổn thất điện mạng điện xác định theo cơng thức sau: ΔA   ΔPd  ΔPb  τ  ΔP0 t  ΔA bù Trong đó: + τ thời gian tổn thất công suất lớn nhất; + t thời gian máy biến áp làm việc năm Bởi máy biến áp vận hành song song năm nên t = 8760 h Trong Chương ta tính thời gian tổn thất cơng suất lớn bằng: τ = 2886 h Do tổng tổn thất điện mạng điện bằng: (8.2) ΔA  (ΔPd  ΔPb ) �2886  ΔP0 �8760  �ΔPbù �4500         (1, 267  0,381) �2886  0, 244 �8760  0,01 �4500 = 6938,57 (MWh) Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm bằng: A  �Pmax Tmax  84 �4500  378000 (MWh) Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm (%) bằng: ΔA   8.4 ΔA 6938,57 � 100 �100 % A 378000 Tính chi phí giá thành 8.4.1 Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo công thức sau: Y  a vhđ K đ  a vht KΔA.c t  (8.3) Trong đó: + avhđ hệ số vận hành đường dây (avhđ = 0,04); + avht hệ số vận hành thiết bị trạm biến áp (avht = 0,1); + c giá thành kW.h điện tổn thất (c = 600 đ/kWh) Như vậy: Y = 0,04  172,39.109 + 0,1  188,969.109 + 6938,57.103  600 = 29,956.109 đ 8.4.2 Chi phí tính tốn hàng năm Chi phí tính tốn hàng năm xác định theo công thức sau: Z  a tc K  Y Trong đó: atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (atc = 0,125) Do chi phí tính tốn bằng: Z = 0,125 �361,359.109 + 29,956.109 = 75,126.109 đ 8.4.3 Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức sau: Y 29,956.109 β      (đ/kW.h) A 378.106   8.4.4 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: (8.4) K 361,359.109 K0    .109 (đ/MW) �Pmax 84  Kết tính tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế tổng hợp Bảng 8.2 Bảng 8.2 Các tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế TT Các tiêu Đơn vị Giá trị Tổng công suất phụ tải cực đại (Pmax) MW 84 Tổng chiều dài đường dây (l) km 518 Tổng công suất MBA hạ áp MVA 172,6 Tổng dung lượng bù (Qb) MVAr 2,046 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện (K) 109 đ 361,395 Tổng vốn đầu tư đường dây (Kđ) 109 đ 172,39 Tổng vốn đầu tư trạm biến áp (Kt) 109 đ 188,969 Tổng điện phụ tải tiêu thụ (A) 106 kWh 378 Tổn thất điện áp lớn bình thường (ΔUmax bt) % 1,8 10 Tổn thất điện áp lớn sự cố (ΔUmax sc) % 3,6 11 Tổng tổn thất công suất (ΔP) MW 1,902 12 Tổng tổn thất công suất (ΔP) % 2,26 13 Tổng tổn thất điện (ΔA) MWh 6938,57 14 Tổng tổn thất điện (ΔA) % 1,84 15 Chi phí vận hành hàng năm (Y) 109 đ 29,956 16 Chi phí tính tốn hàng năm (Z) 109 đ 75,126 17 Giá thành truyền tải điện (β) 79,249 18 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải cực đại đ/kW.h 109 đ/MW 4,3019 Nhận xét: Qua bảng tổng kết tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế, ta thấy: + Về mặt kỹ thuật: Mạng điện thiết kế đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện liên tục, tổn thất điện áp nằm phạm qui cho phép, tổn thất điện nhỏ + Về mặt kinh tế: Mạng điện thiết kế có vốn đầu tư tương đối bé, giá thành truyền tải điện nhỏ KẾT LUẬN Đất nước đà phát triển hội nhập quốc tế Ngành công nghiệp lượng nói chung ngành điện cơng nghiệp nói riêng đóng vai trò quan trọng q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Để có nguồn điện cung cấp cho ngành cơng nghiệp khác cần nhiều khâu phối hợp đồng với từ sản xuất, truyền tải đến tiêu thụ… Trong khâu truyền tải đóng vai trò quan trọng Bên cạnh đó, việc đảm bảo cung cấp điện an tồn, liên tục, đảm bảo chất lượng vấn đề quan trọng hàng đầu thiết kế mạng điện Vì mạng điện thiết kế phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện năng, an tồn cho người vận hành, đảm bảo tính kinh tế an toàn cho thiết bị toàn hệ thống Trong đồ án lựa chọn phương án thiết kế cho lưới điện khu vực (sơ đồ lưới điện hình tia) Đây phương án có kết cấu đơn giản, thuận tiện việc lắp đặt sửa chữa, có hàm chi phí tính tốn xây dựng thấp, đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Phương án tính tốn lựa chọn sơ dây dẫn, kiểu dây MBA tăng áp, hạ áp vừa đảm bảo yêu cầu kĩ thuật vừa đáp ứng tính kinh tế, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện Qua việc tính tốn cân cơng suất, ta thấy với tổ máy nhà máy thủy điện hệ thống công suất vô lớn cung cấp đủ công suất tiêu thụ, công suất phản kháng ta khơng cần phải thực bù cưỡng Việc tính tốn điều chỉnh điện áp lựa chọn nấc phân áp phù hợp góp phần nâng cao chất lượng điện đáp ứng yêu cầu ngày khắc khe người tiêu dùng Bên cạnh đạt được, đồ án nhiều thiếu sót cần hồn thiện như: Tính tốn bảo vệ cho lưới điện, lựa chọn khí cụ điện đường dây,… Với lực hạn chế nên nhiều thiếu sót đồ án, em mong sự góp ý q thầy bạn để đồ án em hoàn thiện hơn, em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Đạm, Những nguyên tắc thiết kế mạng điện hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2008 [2] Nguyễn Văn Đạm, Mạng lưới điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2005 [3] Trần Bách, Lưới điện hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2005 [4] Nguyễn Hửu Khái, Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2001 [5] Trần Bách, Ổn định hệ thống điện, Trường đại học bách khoa Hà Nội, Hà Nội – 2001 Võ Thanh Xa Kỹ thuật điện - Điện tử K36B