Do an thiet ke mang dien 110kv (tan 10 2014)

Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC VĂN PHỊNG PHÍA NAM ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN Sinh viên: Nguyễn Hữu Băng Nhóm: Lớp: Đ7H9B Ngành: Hệ Thống Điện Người hướng dẫn: ThS Lê Minh Đức Ngày nhận đề: 1/12/2015 Ngày hoàn thành: 07/01/2016 A Đề tài: Thiết kế mạng điện 110kV B Số liệu ban đầu: Nguồn phụ tải: Nguồn điện - Đủ cung cấp cho phụ tải với cosϕ = 0,8 - Điện áp cao áp: • 1,1Uđm lúc phụ tải cực đại • 1,05Uđm lúc phụ tải cực tiểu • 1,1Uđm lúc cớ Phụ tải Pmax (MW) 17 22 25 23 19 13 Cosϕ (phụ tải) 0,8 0,75 0,75 0,8 0,75 0,8 Pmin (%Pmax) 40 40 40 40 40 40 5500 5500 5500 5500 5500 5500 Yêu cầu cung cấp điện - LT - LT LT LT Uđm thứ cấp trạm phân phối (kV) 22 22 22 22 22 22 Yêu cầu điều chỉnh điện áp phía thứ cấp ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% ± 5% Tmax (giờ/năm) - Giá tiền 1kWh điện tổn thất: 2000 đồng - Giá tiền kVAr thiết bị bù: 300.000 đồng Sơ đồ vị trí nguồn phụ tải (xem hình bớ trí vị trí phụ tải) C Nhiệm vụ thiết kế Cân công suất mạng điện Xác định dung lượng bù công suất kháng Đề xuất phương án nối dây mạng điện chọn phương án đáp ứng kỹ thuật Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV 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 tốn cân công suất mạng điện Xác định phân phối thiết bị bù cưỡng Tính tốn tình trạng làm việc mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu cố Điều chỉnh điện áp: chọn đầu phân áp máy biến áp 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 Sơ đồ cung cấp điện: N Bớ trí vị trí phụ tải Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 10km 10km Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN ………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Giảng viên hướng dẫn ThS Lê Minh Đức Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV Lời Mở Đầu Ngày điện thứ thiết yếu tham gia vào lĩnh vực sống từ công nghiệp đến sinh hoạt Bởi điện có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành dạng lượng khác (quang nhiệt ) dễ dàng truyền tải phân phới Chính điện ứng dụng rộng rãi Điện nguồn lượng ngành cơng nghiệp điều kiện quan trọng để phát triển thị khu dân cư Vì lý lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện phải trước bước, nhằm thoả mãn nhu cầu điện giai đoạn trước mắt mà dự kiến cho phát triển tương lai Điều đòi hỏi phải có hệ thớng cung cấp điện an tồn, tin cậy để sản xuất sinh hoạt Đặc biệt theo thống kê sơ điện tiêu thụ xí nghiệp chiếm tỷ lệ 70% điện sản suất (nhìn chung tỷ sớ phụ thuộc vào mức độ cơng nghiệp hố vùng Điều chứng tỏ việc thiết kế hệ thớng cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp phận hệ thống điện khu vực quốc gia, nằm hệ thống lượng chung phát triển theo qui luật kinh tế quốc dân Ngày công nghiệp ngày cần phát triển nên hệ thống cung cấp điện xí nghiệp, nhà máy phức tạp bao gồm lưới điện cao áp (35-500kV) lưới điện phân phối (6-22kV) lưới điện hạ áp phân xưởng (220-380-600V) Để thiết kế đòi hỏi người kỹ sư phải có tay nghề cao kinh nghiệm thực tế tầm hiểu biết sâu rộng thiết kế việc làm khó Đồ án mơn học kiểm tra khảo sát trình độ sinh viên Qua em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn giúp đỡ để em hoàn thành đồ án Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV CHƯƠNG I CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Trong hệ thống điện cần phải có cân cơng suất tác dụng công suất phản kháng Cân công suất toán quan trọng nhằm đánh giá khả cung cấp nguồn cho phụ tải, từ lập phương án dây thích hợp xác định dung lượng bù hợp lý, đảm bảo hệ thớng điện vận an tồn, liên tục kinh tế I - CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Sơ đồ cung cấp điện: N Bố trí vị trí phụ tải 10km 10km Cân công suất cần thiết để giữ tần số hệ thống Cân công suất tác dụng hệ thống biểu diễn công thức sau: ∑PF = m x ∑Ppt + ∑∆ Pmd + ∑Ptd + ∑Pdt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV Trong đó: ∑PF : Tổng cơng suất tác dụng phát nhà máy phát điện nhà máy hệ thống ∑Ppt: Tổng phụ tải tác dụng cực đại hộ tiêu thụ m: Hệ số đồng thời ∑∆Pmd: Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp ∑Ptd: Tổng công suất tự dùng nhà máy điện ∑Pdt: Tổng công suất dự trữ Xác định ∑Ppt: ∑Ppt = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 = 17+ 22 + 25 + 23 + 19 + 13 = 119 MW Xác định hệ số đồng thời m: Chọn m = 0,8 Tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp ∑∆ Pmd Theo thớng kê tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp trường hợp lưới cao áp: ∑∆Pmd ≈ (8 – 10)% x m x ΣPpt Chọn ∑∆Pmd = 10% x m x ΣPpt ∑∆Pmd = 10% x m x ΣPpt =0,1 x 0,8 x 119 = 9,52 MW Công suất tự dùng ∑Ptd nhà máy điện Công suất dự trữ hệ thống: a) Công suất tự dùng ∑Ptd nhà máy điện: Công suất tự dùng nhà máy điện tính theo phần trăm (m x ∑Ppt + ∑∆Pmd): - Nhà máy nhiệt điện –7 % - Nhà máy thủy điện – 2% b) Công suất dự trữ cuả hệ thống bao gồm: - Dự trữ cố: công suất tổ máy lớn - Dự trữ tải: (2 - 3)% phụ tải tổng - Dự trữ phát triển ∑Pdt = (10 - 15)% x m x ∑Ppt Theo phạm vi đồ án giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hồn tồn cho nhu cầu cơng suất tác dụng cân từ cao áp trạm biến áp tăng áp nhà máy điện nên bỏ qua ∑Ptd ∑Pdt Do ta biểu thức cân công suất tác dụng sau: ∑PF = m x ∑Ppt + ∑∆ Pmd = 0,8 x 119 + 9,52 = 104,72 MW II - CÂN BẰNG CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG: Cân cơng suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường hệ thớng Cân công suất phản kháng biểu công thức sau: ∑QF + Qbù∑ = m x ∑Qpt + ∑∆ QB + (∑∆ QL - ∑∆ QC) + ∑Qtd + ∑Qdt Trong đó: ∑QF: Tổng cơng suất phản kháng phát từ nhà máy điện m x ∑Qpt: Tổng phụ tải phản kháng mạng điện có xét đến hệ số đồng thời Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV ∑∆QB: Tổng tổn thất cơng suất phản kháng máy biến áp ước lượng ∑∆QB = (8-12%)∑Spt ∑∆QL: Tổng tổn thất công suất kháng đoạn đường dây mạng Với mạng điện 110kV tính tốn sơ coi tổn thất công suất kháng cảm kháng đường dây công suất phản kháng điện dung đường dây cao áp sinh ra: ∑∆QL = ∑∆QC Tương tự cân công suất tác dụng, phạm vi đồ án, cân từ cao áp trạm biến áp tăng áp nhà máy điện nên: ∑QF + Qbù∑ = m x ∑Qpt + ∑∆ QB – Xác định hệ số đồng thời: m = 0,8 - Xác định ∑QF ∑QF = ∑PFi tgϕi Theo yêu cầu đề nguồn đủ cung cấp cho phụ tải với cosϕ = 0,8 nên xem cosϕ nguồn 0,8 Suy tgϕ nguồn = 0,75 ∑QF = 102,08 x 0,75 = 78,54 MVAr - Xác định ∑Qpt Các cơng thức tính toán: S= P ; Q = S − P2 cos ϕ Công suất Spt Qpt cosϕ phụ tải (MW) (MVA) (MVAr) 17 0,80 21,25 12,75 22 0,75 29,33 19,40 25 0,75 33,33 22,05 23 0,80 28,75 17,25 19 0,75 25,33 16,76 13 0,80 16,25 9,75 Tổng 119 154,25 97,96 ∑Qpt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = 12,75 + 19,40 + 22,05 + 17,25 + 16,76 + 9,75 =97,96 MVAr ∑Spt = S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 = 21,25 + 29,33 + 33,33 + 28,75 + 25,33 + 16,25 = 154,25 MVA STT - Xác định ∑QB ∑QB = (8 - 12)%∑Spt Chọn ∑∆QB 8% x ∑Spt = 0,08 x 154,25 = 12,34 MVAr - Xác định QbùΣ Qbù∑ = m x∑Qpt + ∑∆QB - ∑QF = 0,8 x 97,96 + 12,34 – 78,54 = 12,17 MVAr - Xác định lượng công suất phản kháng cần bù phụ tải: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV Trong phần thực bù sơ dự kiến bù sơ theo nguyên tắc: bù ưu tiên cho phụ tải xa cosϕ thấp phụ tải có cơng suất tiêu thụ lớn Ta tạm cho lượng Qbù số tải cho ∑Qbù = Qbù∑ sau tính cosϕ’ sau bù theo cơng thức: cos ϕi ' = STT Tổng P (MW) 17 22 25 23 19 13 119 Pi Si ' Q MVAr 12,75 19,40 22,05 17,25 16,76 9,75 97,96 với cosϕ 0,80 0,75 0,75 0,80 0,75 0,80 Si ' = Pi + (Qi − Qbu ,i ) Qbù (MVAr) 0,00 4,06 4,61 0,00 3,50 0,00 12,17 Qpt-Qbù (MVAr) 12,75 15,35 17,44 17,25 13,25 9,75 85,79 S’ (MVA) 21,25 26,82 30,48 28,75 23,17 16,25 146,72 cosϕ’ 0,80 0,82 0,82 0,80 0,82 0,80 CHƯƠNG II DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV I - CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN: Theo đề tài cho cấp điện áp mạng điện 110kV nên phần ta cần kiểm tra lại cấp điện áp mạng có phù hợp với cơng suất tải khoảng cách truyền tải dựa vào công thức: U= 4,34 L + 16.P t STT P (MW) 17 22 25 23 19 13 L (km) 50,99 58,31 60,00 36,06 64,03 36,06 U (kV) 78,00 87,91 93,08 87,24 83,26 67,80 Theo sớ liệu tính tốn nên ta chọn cấp điện áp 110 kV phù hợp với công suất tải khoảng cách truyền tải II - CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN: Sơ đồ nối dây mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tớ: sớ lượng, vị trí phụ tải, mức độ cung cấp điện liên tục phụ tải,công tác vạch tuyến, phát triển lưới điện tương lai Trong phạm vi đồ án môn học tạm thời nới điểm để có phương án dây (điều chưa hợp lý thiếu sớ liệu khảo sát thực tế) Theo sơ đồ cung cấp điện nguồn phụ tải, ta chia phụ tải thành khu vực sau: + Khu vực 1: Gồm phụ tải 2, 4, phụ tải có yêu cầu cung cấp điện liên tục: Ta thiết kế phương án cấp điện cho phụ tải mạch kín mạch kép + Khu vực 2: Gồm phụ tải không yêu cầu cung cấp điện liên tục 1, 3: Ta thiết kế phương án cấp điện cho phụ tải mạch đơn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV III - TÍNH TỐN CÁC PHƯƠNG ÁN: – Phương án 1: A Phân bố công suất chọn dây - Do phân bớ sơ bộ, tính bù sơ nên phân bố công suất theo chiều dài để tính phân bớ dòng cho đoạn đường dây - Phân bố công suất nhánh bỏ qua tổn thất công suất thành phần dung dẫn đường dây STT Tổng P (MW) 17 22 25 23 19 13 119 Q MVAr 12,75 19,40 22,05 17,25 16,76 9,75 97,96 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng cosϕ 0,80 0,75 0,75 0,80 0,75 0,80 Qbù (MVAr) 0,00 4,06 4,61 0,00 3,50 0,00 12,17 Qpt-Qbù (MVAr) 12,75 15,35 17,44 17,25 13,25 9,75 85,79 S’ (MVA) 21,25 26,82 30,48 28,75 23,17 16,25 146,72 GVHD: ThS Lê Minh Đức cosϕ’ 0,80 0,82 0,82 0,80 0,82 0,80 10 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV ZN6 = 11,9+j15,36Ω g ST g ' T6 S N j1,1790 =42+j272kVA RB6=2,19Ω jXB6j43,34Ω 6’ 13+j9,7500MVA d.1 Quá trình tính ngược: Tổn thất cơng suất trạm T6: ∆PB = PT26 + QT26 132 + 9, 75002 × R = × 10,9 = 0, 0478MW B6 U dm 1102 ∆QB = PT26 + QT26 132 + 9, 75002 × X = × 15,36 = 0,9458MVAr B6 U dm 1102 - Tổng công suất cung cấp đầu trạm biến áp T6: g S = PT + ∆PB + ∆PFe + j ( QT + ∆QB + ∆QFe ) = 13 + 0, 0478 + 0, 042 + j ( 9, 7500 + 0,9458 + 0, 272 ) = 13, 0898 + j10, 9678 MVA Cho ta: ZN6 = 11,9+j15,36Ω N 13,0898 + j10,9678MVA j1,1790 - Công suất cuối tổng trở ZN6 : j ∆QC − N = = 13, 0898 + j10,9678 − j1,1790 = 13, 0898 + j9, 7888MVA g g S ''N = S '6 − - Tổn thất công suất đường dây N - 6: ∆PN = ∆QN PN′′62 + QN′′26 13, 08982 + 9, 78882 × R = ×10,9 = 0, 2627 MW N6 U dm 1102 PN′′62 + QN′′26 13, 08982 + 9, 78882 = × XN6 = × 15,36 = 0,3391MVAr U dm 1102 - Công suất đầu tổng trở đường dây N - 6: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 87 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV g g S N' = S ''N + ∆PN + j ∆QN = 13, 0898 + j 9, 7888 + 0, 2627 + j 0,3391 = 13,3525 + j10,1280 MVA - Công suất đầu nguồn N - 6: j ∆QC − N = = 13,3525 + j10,1280 − j1,1790 = 13,3525 + j8,9490 MVA g g S N = S 'N − d.2 Q trình tính thuận: - Tính tổn thất điện áp đoạn N - 6: ∆U N = PN' RN + QN' X N 13,3525 × 10,9 + 8,9490 ×15,36 = = 2,5988 kV UN 121 - Điện áp nút 6: U = U N − ∆U N = 121 − 2,5988 = 118, 4012 kV Trong : UN điện áp nguồn tình trạng phụ tải cố: UN = 110x1,1 = 121kV - Trạm biến áp 6: Có U = 118, 4012 kV điện áp cao áp trạm - Công suất qua tổng trở trạm biến áp T6: ST6= (P 6+ jQ6) + (ΔPB6 + jΔQB6) = (13 + j9,7500) + (0,0478 + j0,9458) = 13,0478 +j10,6958 (MVA) - Tổn thất điện áp qua trạm T6: ∆U T = PT' RB + QT' X B 13, 0478  ×1, 27 + 10, 6958 × 27,95 = = 4,1565 kV U6 118, 4012 - Điện áp nút 6’ qui phía cao áp: U 6' = U − ∆U T = 118, 4012 − 4,1565 = 114, 2477 kV d.3 Tính độ lệch điện áp : Do máy biến áp chọn có cấp điện áp 115/22 kV nên có tỷ số biến áp k nhau: Tỷ số biến áp k: k = U pa ,cao U kt ,ha Upa.cao: điện áp đầu phân áp phía cao áp = 115kV Ukt.hạ: điện áp khơng tải phía hạ áp Ukt.hạ =1,05÷ 1,1Uđm chọn Ukt.hạ =1,1xUđm=1,1 x 22kV = 24,2 kV Do đó: k = U pa ,cao U kt ,ha = 115 = 4,7521 24, Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 88 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV U Ha quy ve cao 114, 2477 = 24, 0411kV kB 4, 7521 U − U dmha 24, 0411 − 22 × 100 = × 100 = 9, 2775% % Độ lệch điện áp = U dmha 22 Điện áp phía hạ áp: U = = Các bảng tổng kết kết tính tốn lúc cố: Bảng 7.5: Đường dây : Đường dây Tổn thất công suất tác dụng ΔPL (MW) Tổn thất công suất phản kháng ΔQL (MVAr) Công suất kháng điện dung đường dây sinh ΔQC (kể đầu) (MVAr) N1 N2 N3 N4 N5 N6 Tổng 0,4251 1,1367 0,8376 0,8240 0,9255 0,2627 4,4117 0,6658 1,4676 1,9955 1,0636 1,1955 0,3391 6,7271 0,0014 3,8128 2,0480 2,3580 4,1868 2,3580 14,7650 Bảng 7.6: Bảng tổn thất công suất trạm biến áp: Trạm biến áp Tổng ΔPFe (MW) 0,0290 0,0580 0,0350 0,0580 0,0420 0,0420 0,2640 ΔQFe (MVAr) 0,2000 0,4000 0,2400 0,4000 0,2720 0,2720 1,784 ΔPCu = ΔPB (MW) ΔQCu = ΔQB (MVAr) 0,0716 0,0740 0,1388 0,0835 0,0948 0,0478 0,5106 1,5765 1,6294 3,2288 1,8379 1,8756 0,9458 11,0940 Bảng 7.7: Bảng kết điện áp lúc phụ tải cố: Phụ tải Điện áp phía cao áp (kV) Điện áp phía hạ áp qui phía cao áp (kV) Điện áp phía hạ áp (kV) % độ lệch điện áp phía thứ cấp 117,2817 113,9191 114,5966 116,3007 114,3411 118,4012 112,7151 109,6228 106,6874 111,6825 108,4304 114,2447 23,7192 23,0685 22,4507 23,5019 22,8175 24,0411 7,8144 4,8566 2,0488 6.8268 3,7160 9,2775 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 89 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV Bảng 7.8: Bảng kết công suất phát từ cao áp nguồn lên đường dây có nối với nguồn: Đường dây Công suất tác dụng đầu đường dây PS (MW) Công suất phản kháng đầu đường dây QS (MVAr) N1 N2 N3 N4 N5 N6 Tổng công suất nguồn 17,5257 23,2687 26,0114 23,9656 20,0623 13,3525 124,1863 9,6697 14,5627 19,7554 17,2731 11,9098 8,9490 82,3072  Hệ số công suất nguồn: cos ϕ N = PN 124,1863 = = 0,8335 2 SN 124,1863 + 82,3072 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 90 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV CHƯƠNG VIII ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN I - MỞ ĐẦU Nhiều biện pháp điều chỉnh điện áp phụ tải áp dụng nhằm đảm bảo chất lượng điện áp vận hành, đặt thiết bị bù, phân bố công suất hợp lý mạng điện, thay đổi đầu phân áp máy biến áp thường máy biến áp điều áp tải Trong phạm vi đồ án môn học việc điều chỉnh cao áp nguồn tính tốn chọn đầu phân áp trạm giảm áp nhằm đảm bảo điện áp hạ áp phạm vi độ lệch cho phép Việc chọn máy biến áp có đầu phân áp điều chỉnh thường (phải cắt tải thay đổi đầu phân áp), hay máy biến áp có đầu phân áp điều tải phụ thuộc vào việc tính tốn chọn đầu phân áp ứng với chế độ làm việc khác mạng điện vào yêu cầu phải điều chỉnh II - CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP Trong chương ta có kết qủa tính tốn điện áp phía hạ độ lệch điện áp phía cao áp giả thiết dùng đầu định mức Tuy nhiên máy biến áp có nhiều đầu phân áp phía cao áp nhằm điều chỉnh điện áp phía hạ áp phạm vi độ lệch cho phép ứng với tình trạnh làm việc cực đại, cực tiểu lúc cố Từ kết chọn đầu phân áp MBA tình trạng làm việc cực đại, cực tiểu lúc cớ mà ta chọn MBA có đầu phân áp điều chỉnh thường hay MBA có có đầu phân áp điều tải Chọn máy biến áp có đầu định mức ±8×1,5% theo bảng PL 4.4 (trang 132 sách hướng dẫn) Upa cao(kV) Đầu phân áp Stt đầu phân áp Đầu phân áp Upa cao(kV) 115 113,275 111,550 109,825 108,100 106,375 104,650 102,925 0% - 1,5% - 3,0% - 4,5% - 6,0% - 7,5% - 9,0% - 10,5% 0% + 1,5% + 3,0% + 4,5% + 6,0% + 7,5% + 9,0% + 10,5% 115 116,725 118,450 120,175 121,900 123,625 125,350 127,075 101,200 - 12,0% + 12,0% 128,800 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 91 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV Bảng điện áp hạ áp qui đổi phía cáo áp Điện áp phía hạ áp qui phía cao áp (kV) Phụ tải Phụ tải cực đại Phụ tải cực đại 112,7151 113,4175 106,6874 114,1797 112,0401 115,6070 cố 112,7151 109,6228 106,6874 111,6825 108,4304 114,2447 Uđm cao/Uđm hạ = 115/22 kV Chọn Ukt hạ = 1,1 x Udm hạ = 1,1x22 = 24,2kV Với Uyc hạ = 22 + 5% = 22 - 23,1 kV a Sơ đồ thay máy biến áp lúc không tải b Sơ đồ thay máy biến áp lúc mang tải - Lúc phụ tải cực đại: 1.1 Máy biến áp trạm 1: U pa ,tt = U1' × U kt ,ha U , yc = 112, 7151× 24, = 123,9866 kV 22 U1' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp số (+7,5%) ứng với Upa cao = 123,625kV U = U1' × U kt ,ha U pa ,cao = 112, 7151× 24, = 22, 0643 kV 123, 625 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 0643 − 22 ×100 = 0, 2925% 22 1.2 Máy biến áp trạm 2: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 92 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV U pa ,tt = U 2' × U kt ,ha U , yc = 113, 4175 × 24, = 124,3561 kV 22 U 2' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+7,5%) ứng với Upa cao = 123,625 kV U = U ' × U kt ,ha U pa ,cao = 113, 4175 × 24, = 22, 2019 kV 123, 625 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm , U dm ,ha ×100% = 21,9863 − 22 × 100 = 0,9175% 22 1.3 Máy biến áp trạm 3: U pa ,tt = U 3' × U kt ,ha U , yc = 106, 6847 × 24, = 117,3561 kV 22 U 3' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp 1(+1,5%) ứng với Upa cao = 116,725 kV U = U 3' × U kt ,ha U pa ,cao = 117,3561× 24, = 22, 0435 kV 116,725 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm ,ha U dm ,ha × 100 = 22,1190 − 22 × 100 = 0,5407% 22 1.4 Máy biến áp trạm 4: U pa ,tt = U 4' × U kt ,ha U , yc = 114,1797 × 24, = 125,5977 kV 22 U 4' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp 6(+9,0%) ứng với Upa cao = 125,35 kV U = U ' × U kt ,ha U pa ,cao = 114,1797 × 24, = 22, 0435 kV 125,35 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm ,ha U dm ,ha × 100 = 22, 0435 × 100 = 0,1976% 22 1.5 Máy biến áp trạm 5: U pa ,tt = U 5' × U kt ,ha U , yc = 112, 0401× 24, = 123, 2441 kV 22 U 5' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp (+6,0%) ứng với Upa cao = 121,90 kV Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 93 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV U = U 5' × U kt ,ha U pa ,cao = 112, 0401× 24, = 22, 2426 kV 121,90 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100% = 22, 2426 − 22 ×100 = 1,1026% 22 1.6 Máy biến áp trạm 6: U pa ,tt = U 6' × U kt ,ha U , yc = 117, 7378 × 24, = 127,1677 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp 7(+10,5%) ứng với Upa cao = 127,075 kV U = U ' × U kt ,ha U pa ,cao = 117, 7375 × 24, = 22, 0161 kV 127,075 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100% = 22,0161 − 22 × 100 = 0, 0730% 22 BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI Trạm biến áp Uhạ trước chọn đầu phân áp Đầu phân áp chọn 5(+7,5%) 5(+7,5%) 1(+1,5%) 6(+9,0%) 4(+6,0%) 7(+10,5%) 23,7192 23,8670 22,4507 24,0274 23,5771 24,3277 Uhạ sau chọn đầu phân áp 22,0643 22,2019 22,1190 22,0435 22,2426 22,0161 % độ lệch điện áp sau điều chỉnh 0,2925 0,9175 0,5407 0,1976 1,1026 0,0730 - Lúc mạng điện bị cố: 2.1 Máy biến áp trạm máy biến áp trạm 3: Như cực đại lộ đơn, khơng xét cố 2.2 Máy biến áp trạm 2: U pa ,tt = U ' × U kt ,ha U , yc = 109, 6228 × 24, = 120,5851 kV 22 U ' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp 2(+3,0%) ứng với Upa cao = 118,45 kV U = U 2' × U kt ,ha U pa ,cao = 109, 6228 × Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng 24, = 22,3966 kV 118, 45 GVHD: ThS Lê Minh Đức 94 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm ,ha U dm ,ha × 100 = 22,3966 − 22 × 100 = 1,8026% 22 2.3 Máy biến áp trạm 4: U pa ,tt = U 4' × U kt ,ha U , yc = 111, 6825 × 24, = 122,5808 kV 22 U 4' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp 4(+6,0%) ứng với Upa cao = 121,900kV U = U ' × U kt ,ha U pa ,cao = 111, 6825 × 24, = 22,1716 kV 121, 900 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm ,ha U dm ,ha × 100 = 22,1716 − 22 ×100 = 0, 780% 22 2.4 Máy biến áp trạm 5: U pa ,tt = U 5' × U kt ,ha U , yc = 108, 4304 × 24, = 119, 2734 kV 22 U 5' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp 2(+3,0%) ứng với Upa cao = 118,45 kV U = U 5' × U kt ,ha U pa ,cao = 108, 4304 × 24, = 22,1529 kV 118, 45 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm ,ha U dm ,ha × 100 = 22,1529 − 22 × 100 = 0, 6951% 22 2.5 Máy biến áp trạm 6: U pa ,tt = U ' × U kt ,ha U , yc = 114, 2447 × 24, = 115, 6691 kV 22 U 6' : điện áp hạ áp qui phía cao áp Chọn đầu phân áp 6(+9,0%) ứng với Upa cao = 125,35 kV U = U ' × U kt ,ha U pa ,cao = 114, 2447 × 24, = 22, 0560 kV 125,35 Độ lệch điện áp: ∆U % = U − U dm,ha U dm,ha ×100 = 22, 0560 − 22 ×100 = 0, 2546% 22 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 95 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC MẠNG ĐIỆN BỊ SỰ CỐ Trạm biến áp Uhạ trước chọn đầu phân áp Đầu phân áp chọn Uhạ sau chọn đầu phân áp % độ lệch điện áp sau điều chỉnh 23,7192 5(+7,5%) 23,7192 0,2925 2(+3,0%) 1(+1,5%) 22,3966 22,4507 1,8026 23,0685 22,4507 23,5019 4(+6,0%) 22,1716 0,7800 22,8175 2(+3,0%) 22,1529 0,6951 24,0411 6(+9,0%) 22,0560 0,2546 0,5407 Đối với trạm biến áp đầu phần áp chế độ làm việc giống nên ta chọn máy biến áp có đầu phân áp điều chỉnh thường Đối với trạm biến áp 2, 4, ta chọn loại máy biến áp có đầu phân áp điều áp tải đầu phân áp cho chế độ làm việc khác CHƯƠNG IX Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 96 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT I - MỞ ĐẦU Phần cuối thiết kế dự án kinh phí cơng trình tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật Việc lập dự tốn cơng trình tiến hành sau có bàn thiết kế chi tiết cụ thể từ lập dự tốn chi phí xây dựng trạm chi phí xây dựng đường dây Dự tốn cơng tròn gồm phần chủ yếu xây dựng lắp đặt máy hạn mục thiết kế Trong phần tổng kết chủ yếu tính giá thành tải điện thơng qua việc tính tốn tổn thất điện thớng kê tiêu kinh tế kỹ thuật II - TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Tính tốn tổn thất điện ứng với tình trạng phụ tải cực đại Theo bảng 7.1 7.2 tổn thất công suất tác dụng mạng điện chia làm phần: 1- Tổn thất công suất đường dây ∑∆PL = 2,8327 MW - Tổn thất công suất máy biến áp bao gồm - Tổn thất đồng: ∑ ∆PCu = 0,5106 MW - Tổn thất sắt: ∑ ∆PFe = 0,264 MW - Tổn thất công suất thiết bị bù: ∑∆Pbù = ∆P*x ∑Qbù= 0,005 x 25,22 = 0,1261 MW - Tổn thất công suất tổng: ∆P∑ = ∑∆PL + ∑∆PCu + ∑∆PFe + ∑∆Pbù = = 2,8327 + 0,5106 + 0,264 + 0,1261 = 3,7334 MW - Tổn thất công suất tính theo % tồn phụ tải mạng điện: ∆PΣ % = ∆P∑ 3, 7334 ×100 = × 100 = 3,1373% P∑ 119 Trong đó: P∑ tổng công suất tác dụng phụ tải - Tổn thất điện hàng năm mạng điện chia làm phần: - Tổn thất điện thép MBA: ∆AFe = ∑ ∆PFe × T = 0, 264 × 8.760 = 2.312, 64 MWh - Tổn thất điện đường dây cuộn dây MBA: ∆AR = ( ∑ ∆PL + ∑ ∆PCu ) × τ = ( 2,8327 + 0,5106 ) × 3.979, 458 = 12.696,0413 MWh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 97 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV Trong τ: thời gian tổn thất công suất cực đại: τ = (0,124 + Tmaxx10-4)2 x 8.760 = (0,124 + 5.500x10-4)2 x 8.760 = 3.979,458 giờ/năm - Tổn thất điện thiết bị bù tính sau: ∆Abu = ∑ ∆Pbu × Tmax = 0,1261× 5.500 = 693,55 MWh - Tổng tổn thất điện toàn mạng điện: ∆AΣ = ∆AFe + ∆AR + ∆Abu = 2.312, 64 + 12.696, 0413 + 693,55 = 15.702,2313 MWh - Tổng tổn thất điện tồn mạng điện tính theo % tổng điện cung cấp phụ tải: AΣ = PΣ × Tmax = 119 × 5.500 = 654.500, 00 MWh ∆AΣ % = ∆AΣ 15.702, 2313 × 100 = × 100 = 2,3991% AΣ 654.500, 00 III - TÍNH TỐN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN: - Tính tốn phí tổn vận hành hàng năm mạng điện: Y = avh ( L ) × K L + avh (T ) × KT + c × ∆AΣ Trong đó: - avh(L): hệ số vận hành (khấu hao, tu sửa, phục vụ) đường dây: + cột bêtông cốt thép: avh(L) = 0,04 + cột thép avh(L) = 0,07 avh(T): hệ số vận hành trạm biến áp Ta lấy avh(T) = 0,1 KL: Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây = 8.351,91 x 103 USD c: giá tiền kWh điện tổn thất: c = 2.000 đồng/1kWh = 0,1USD/1kWh = 100USD/1MWh (tỷ giá 1USD = 20.000 đồng) KT: Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp: Tra bảng PL4.2 hình PL4.4 quy đổi từ Rúp USD, kết theo bảng sau:(1 USD = 20.000đồng ) Trạm biến áp Tổng Số lượng máy 2 2 Công suất định mức (MVA) 25 25 32 25 16 16 Giá tiền máy 103 USD Giá tiền toàn trạm 103 USD 128 128 130 128 98 98 128 256 132 256 196 196 1.146 KT =1.164 x 103 USD Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 98 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV Y = avh ( L ) × K L + avh (T ) × KT + c × ∆AΣ = = 0, 07 × 8.351,91×103 + 0,1× 1.164 ×103 + 100 ×15.702, 2313 = 2.271.256,83USD Y 2.271.256,83 - Giá thành tải điện: β = A = 654.500, 00 = 3, 7402 USD/ MWh ∑ - Giá thành xây dựng mạng điện MW công suất phụ tải cực đại: K= K∑ 8.351,91×103 + 1.164 ×103 = 79.965,6303 USD/1MW = P∑ 119 Trong K ∑ = K L + KT Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 99 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV - Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật: Thứ tự Các tiêu Đơn vị Độ lệch điện áp lớn nhỏ lúc cực đại % Độ lệch điện áp lớn nhỏ lúc cố % Tổng độ dài đường dây Km 305,44 Tổng công suất trạm biến áp MVA 228 Tổng công suất kháng điện dung đường dây sinh MVAr 7,3825 Tổng dung lượng bù MVAr 12,1625 Vốn đầu tư đường dây USD 8.351,91x103 Vốn đầu tư trạm biến áp USD 1.164 x 103 Tổng phụ tải max P∑ MW 119 10 Điện tải hàng năm MWh 654.500 11 Tổng tổn thất công suất ∆P∑ MW 3,7334 12 Tổng tổn thất công suất ∆P∑ % % 3,1373 13 Tổng tổn thất điện ∆A∑ MWh 15.702,2313 14 Tổng tổn thất điện ∆A∑ % % 2,3991 15 Giá thành xây dựng mạng điện cho MW phụ tải USD/MW 79.965,6303 16 Phí tổn kim loại màu Tấn 664.410,60 17 Giá thành tải điện USD/MWh 3,0874 18 Phí tổn vận hành hàng năm USD 2.271.256,83 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng Trị số Ghi 1,1026 Thanh góp hạ áp 0,0730 Thanh góp hạ áp 1,8026 Thanh góp hạ áp 0,2546 Thanh góp hạ áp GVHD: ThS Lê Minh Đức 100 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV MỤC LỤC CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG I - Cân công suất tác dụng II - Cân công suất phản kháng CHƯƠNG II: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT I - Chọn điện áp tải điện II - Chọn sơ đồ nối dây mạng điện III - Tính tốn phương án IV - Chọn số bát sứ V - Chỉ tiêu công suất kháng điện dung đường dây VI - Tổn hao vầng quang CHƯƠNG III: SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ I - Mục đích II - Tính tốn CHƯƠNG IV: SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP I - Yêu cầu II - Chọn công suất máy biến áp trạm giảm áp III - Các thông số máy biến áp CHƯƠNG V: BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN I - Mở đầu II - Tính tốn bù kinh tế CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CƠNG SUẤT KHÁNG VÀ TÍNH TỐN PHÂN BỐ THIẾT BỊ BÙ CƯỠNG BỨC I - Mục đích II - Tính phân bố công suất tổn thất lưới điện sau thực bù kinh tế CHƯƠNG VII: TÍNH TỐN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN I - Mở đầu II - Tính tốn phân bớ cơng suất lúc phụ tải cực đại III - Tính tốn phân bớ cơng suất lúc phụ tải cực tiểu IV - Tính tốn phân bớ cơng suất lúc phụ tải lúc cố CHƯƠNG VIII: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN I - Mở đầu II - Chọn đầu phân áp CHƯƠNG IX: TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT I - Mở đầu II - Tính tốn tổn thất điện III - Tính tốn giá thành tải điện *Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết (sơ đồ nguyên lý chương IV) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức Trang 40 44 48 56 63 91 97 101 101 ... 15 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV b0 = 2π f × 3,1416 × 50 = 2, 673 10 6 1/ Ωkm D   4, 622  18 × 106 ì ln m ữ 18 106 ì ln ữ r 6, 75 ì 10  = Bảng số liệu đường dây phương án... điện: Thiết kế mạng điện 110kV ∆PN = PN25 + QN2 14,392 + 10, 652 R = ×17, 29 = 0, 458MW N5 U dm 1102 ∆QN = PN25 + QN2 14,39 + 10, 652 X = × 27, 08 = 0, 717 MVAr N5 U dm 1102 Đoạn 4- 5: • • • •... ∆U N 45 % = ∆U N 45 12, 0303 × 100 = × 100 = 10, 9364% U dm 110 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng GVHD: ThS Lê Minh Đức 20 Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV - Tổng thất công suất tổng: