Đồ án Hệ thống điện Nguyễn xuân phương

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Công suất phụ tải các cấp tại từng thời điểm được xác định dựa trên bảng biến thiên công suất hằng ngày dạng phần trăm P%t đối với phụ tải từng cấp điện áp

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Xuân Phương

Lớp: Đ5H4

Nghành: Hệ Thống Điện

Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Nhất Tùng

PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

Thiết kế phần điện cho nhà máy thủy điện gồm 04 tổ máy, công suất mỗi tổ máy bằng

PdmF = 120MW Hệ số tự dùng αT D = 0,8%, cosφT D = 0,82 Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp điện cho các phụ tải hạ áp, trung áp, cao áp và phát về hệ thống

1 Phụ tải địa phương (11kV)

Pmax = 16MW, cosφ = 0,87 Gồm 2 kép công suất 6MW, dài 2km và 2 đơn công suất 2MW, dài 1km Biến thiên phụ tải ghi trên bảng Tại địa phương dùng máy cắt hợp bộ

có dòng điện định mức Icat = 21kA và tcat = 0,7s và cáp nhôm, vỏ PVC với tiết diện nhỏ nhất bằng 70mm2

2 Phụ tải cấp điện áp trung U T (110kV)

Pmax = 160MW, cosφ = 0,86 Gồm 2 kép công suất 80MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng

3 Phụ tải cấp điện áp cao U C (220kV)

Pmax = 180MW, cosφ = 0,85 Gồm 1 kép công suất 140MW và 1 đơn công suất 40MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng

4 Nhà máy liên lạc với hệ thống điện bằng đường dây kép 220kV dài 50km

Hệ thống có công suất bằng (không kể nhà máy đang thiết kế) SdmHT = 6000MVA, điện kháng ngắn mạch tính đến thanh góp phía hệ thống X*HT = 0,85, công suất dự phòng của hệ thống SdtHT = 180MVA

5 Công suất toàn nhà máy

PHẦN II: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP TREO HẠ ÁP, CÔNG SUẤT 500kVA, BAO

GỒM 6 LỘ XUẤT TUYẾN ĐẦU RA

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất là một phần rất quan trọng khi thiết kế nhà máy điện Nó quyết định tính đúng sai của toàn bộ quá trình tính toán và là cơ sở để thành lập các phương án nối dây sao cho đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Nội dung của chương 1 nhằm giải quyết các vấn đề kể trên

1.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN

Khi thiết kế phần điện trong nhà máy điện người ta đã tính trước số lượng và công suất máy phát, vậy ta chỉ cần chọn loại máy phát tương ứng theo đề bài cho trước Ở đây ta cần chọn máy phát đồng bộ tua bin hơi cho nhà máy Thủy Điện gồm 04 tổ máy, công suất mỗi tổ máy bằng PdmF = 120MW Máy được chọn từ Phụ lục 1 - Thiết kế

phần điện nhà máy điện và trạm biến áp (PGS TS Phạm Văn Hòa) Với các thông số

được ghi trong bảng sau:

(MVA)

Pdm(MW)

Udm(kV)

ndm

Bảng 1.1 Bảng thông số của máy phát điện

1.2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

Công suất phụ tải các cấp tại từng thời điểm được xác định dựa trên bảng biến thiên công suất hằng ngày dạng phần trăm P%(t) đối với phụ tải từng cấp điện áp theo công thức sau:

Trong đó: S(t) - công suất phụ tải của từng cấp tại thời điểm t

P%(t) - phần trăm công suất phụ tải của từng cấp tại thời điểm t

Pmax - công suất phụ tải lớn nhất của từng cấp

cosφ - hệ số công suất ứng với từng cấp

1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có Pmax = 480MW công suất của nhà máy mang tải bằng phẳng trong suốt 24h/ngày, cosφ = cosφF = 0,895 Áp dụng công thức (1.1) ta có:

Trong đó: αT D = 0,8%, cosφT D = 0,82, Pmax = 4.120 = 480MW

Thay vào công thức trên ta được:

1.2.3 Đồ thị phụ tải địa phương 11kV

Phụ tải địa phương có Pmax = 16MW, cosφ = 0,87

Áp dụng công thức (1.1) cho khoảng thời gian từ 0÷5h ta có:

14,71

12,87 (MVA)

Hình 1.3 Đồ thị phụ tải địa phương

1.2.4 Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung 110kV

Phụ tải cấp điện áp trung có Pmax = 160MW, cosφ = 0,86

Áp dụng công thức (1.1) cho khoảng thời gian từ 0÷5h ta có:

118,14 130,23 (MVA)

Hình 1.4 Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung

1.2.5 Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao 220kV

Phụ tải cấp điện áp cao có Pmax = 180MW, cosφ = 0,85

Áp dụng công thức (1.1) cho khoảng thời gian từ 0÷5h ta có:

Hình 1.5 Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao

Tính tương tự như trên ta có bảng sau:

S - công suất phụ tải địa phương tại thời điểm t

( t ) UT

S - công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t

( t ) UC

S - công suất phụ tải cấp điện áp cao tại thời điểm t

TD

S - công suất tự dùng của nhà máy

Áp dụng công thức tính SVHT cho khoảng thời gian từ 0÷5h ta có:

0 5 VHT

Hình 1.6 Đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà máy

1.2.7 Tổng kết tính toán cân bằng công suất

Từ những tính toán trên ta có bảng tổng hợp số liệu sau:

(MVA)

SUT(MVA)

SUC(MVA)

ST D(MVA)

ST NM(MVA)

SVHT(MVA)

Bảng 1.6 Giá trị công suất max, min của từng cấp theo thời gian

1.3 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN

1.3.1 Cơ sở chung để đề xuất các phương án nối điện

Việc đề xuất các phương án nối dây được thực hiện với các nguyên tắc sau:

• Ta có:

max DP dmF

• Do các cấp điện áp 220kV và 110kV đều có trung tính nối đất trực tiếp, hệ số có lợi

các cấp để giảm tổn thất điện năng

từ đầu cực của mỗi máy phát

F1

B4 B3

B2

F4

Ƣu điểm:

• Sơ đồ đơn giản và linh hoạt trong vận hành

Nhược điểm:

• Phương án này có số lượng máy biến áp là bốn, nhưng có ba chủng loại khác nhau nên vận hành phức tạp

• Số lượng máy biến áp phía cao lớn nên về mặt kinh tế sẽ tốn kém hơn các phương án

có số máy biến áp phía cao nhỏ

Phương án 2:

Phương án này nối hai bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây vào thanh góp 110kV, dùng hai máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc giữa các cấp điện áp, phụ tải địa phương được cấp điện từ đầu cực của hai máy phát nối với máy biến áp tự ngẫu, điện tự dùng được lấy từ đầu cực của mỗi máy phát

• Vận hành đơn giản hơn phương án 1 do chủng loại các thiết bị điện ít hơn

• Giảm được vốn đầu tư do thiết bị bên điện áp cao ít hơn phương án 1

• Số lượng chủng loại máy biến áp nhiều nên vận hành phức tạp, vốn đầu tư cao

• Ta có: 2.SdmF = 2.134 = 268(MVA) > SUT max = 186,05(MVA) do đó lúc nào cũng có một phần công suất truyền qua hai lần MBA làm tăng tổn thất về công suất

Phương án 4:

Phương án này nối một bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây vào thanh góp 110kV, ba bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây vào thanh góp 220kV, dùng hai máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc giữa các cấp điện áp, phía hạ máy biến áp tự ngẫu cung cấp cho tải địa phương, điện tự dùng được lấy từ đầu cực của mỗi máy phát

• Sử dụng nhiều chủng loại máy biến áp nên vận hành phức tạp

• Máy biến áp và các thiết bị điện ở cấp điện áp cao có giá thành cao hơn so với ở cấp điện áp trung nên làm tăng chi phí đầu tư

Qua những phân tích ở trên ta giữ lại phương án 1 và phương án 2 để tính toán

so sánh cụ thể hơn về kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho toàn nhà máy

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện Trong chương 2 ta sẽ lựa chọn máy biến áp dựa trên phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp và kiểm tra các điều kiện khi sự cố, tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp sao cho máy biến áp được chọn mang lại kinh tế cao mà vẫn đảm bảo được các chỉ tiêu kỹ thuật

F1

B4 B3

B2

F4

Hình 2.1 Phương án 1

2.1 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CÁC CẤP ĐIỆN ÁP CỦA MBA

2.1.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF - MBA hai cuộn dây

Công suất máy biến áp hai cuộn dây trong bộ máy phát - máy biến áp mang tải bằng phẳng suốt 24h/ngày được tính theo công thức sau:

ST D - công suất tự dùng của nhà máy

SdmF - công suất định mức của một tổ máy phát

được xác định trên cơ sở cân bằng công suất, không xét đến tổn thất trong máy biến

áp Phân bố công suất cho các phía của máy biến áp B2, B3 như sau:

bo ( t ) ( t ) ( t )

S - công suất phát về hệ thống tại thời điểm t

Khi đó ta có bảng phân bố công suất của máy biến áp liên lạc từng thời điểm như sau:

Bảng 2.1 Phân bố công suất cho các cuộn dây máy biến áp tự ngẫu theo thời gian

2.2 CHỌN LOẠI CÔNG SUẤT ĐỊNH MỨC CỦA MBA

2.2.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF - MBA hai cuộn dây

Công suất định mức được chọn theo công thức sau:

Tra Phụ lục 2 - Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp (PGS TS Phạm Văn

Hòa) ta có các thông số máy biến áp được chọn như sau:

(MVA)

UC(kV)

UH(kV)

∆Po(kW)

∆PN(kW) UN% Io%

Tra Phụ lục 2 - Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp (PGS TS Phạm Văn

Hòa) ta chọn được máy biến áp có công suất lớn nhất là 250(MVA) gần với giá trị yêu

cầu Do công suất của máy biến áp được chọn chỉ gần bằng công suất yêu cầu nên ta cần kiểm tra kỹ các điều kiện

(MVA)

UC(kV)

UT(kV)

UH(kV)

∆Po(kW)

∆PN(kW)

UN%

Io%

Bảng 2.3 Thông số máy biến áp tự ngẫu B2, B3 (phương án 1)

2.2.3 Kiểm tra quá tải của MBA khi có sự cố

Sự cố 1: Hỏng một bộ MF - MBA hai cuộn dây bên phía đi ện áp trung (B4) lúc phụ tải bên trung cực đại

Với SmaxUT 186, 05(MVA)khi đó:

Vậy: 186,05(MVA)2.1, 4.0,5.250350(MVA)→thỏa mãn điều kiện

Phân bố lại công suất các phía máy biến áp tự ngẫu khi có sự cố:

B4 B3

B2

F4 F1

31,99 132,83

125,02

Hình 2.2 Phân bố lại công suất khi sự cố 1 (phương án 1)

Trường hợp này cuộn hạ mang tải nặng nhất: SscCH 125, 02(MVA)

Điều kiện kiểm tra quá tải của các cuộn dây:

Sự cố 2: Hỏng một MBA tự ngẫu (B3) lúc phụ tải bên trung cực đại

Với SmaxUT 186, 05(MVA)khi đó:

B4 B3

B2

F4 F1

Hình 2.3 Phân bố lại công suất khi sự cố 2 (phương án 1)

Trường hợp này cuộn hạ mang tải nặng nhất: sc

CH

Điều kiện kiểm tra quá tải của các cuộn dây:

Sự cố 3: Hỏng một MBA tự ngẫu (B3) lúc phụ tải bên trung cực tiểu

Với SminUT 130, 23(MVA)khi đó:

Không phải kiểm tra điều kiện quá tải

Phân bố lại công suất khi có sự cố:

F1

B4 B3

Hình 2.4 Phân bố lại công suất khi sự cố 3 (phương án 1)

Trường hợp này cuộn nối tiếp mang tải nặng nhất:

2.3 TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA

2.3.1 Tính toán tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MF - MBA hai cuộn dây

Máy biến áp mang tải bẳng phẳng Sbo cả năm (8760 giờ)

Tổn thất điện năng được xác định theo công thức sau:

2 bo

Thay số vào công thức trên ta có kết quả:

(MVA)

∆Po(kW)

∆PN(kW)

Sbo(MVA)

∆ABi(kWh)

Bảng 2.4 Tổn thất điện năng trong các máy biến áp hai cuộn dây

2.3.2 Tính toán tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu

Để tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu trước hết phải tính tổn thất công suất ngắn mạch cho từng cuộn dây như sau:

α - hệ cố có lợi của máy biến áp tự ngẫu

P 

(kW)

C H N

P 

(kW)

T H N

P 

(kW)

C N

P

 (kW)

T N

P

 (kW)

H N

P

 (kW)

Bảng 2.5 Tổn thất công suất ngắn mạch của máy biến áp tự ngẫu

Tổn thất điện năng của máy biến áp tự ngẫu B2, B3 được tính như sau:

Bảng 2.6 Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu

Như vậy ta tính được tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu B2, B3 là:

pa1 B1 B2 B4 pa1

2.4 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CÁC CẤP CỦA MBA

2.4.1 MBA hai cuộn dây trong bộ MF - MBA hai cuộn dây

S - công suất phát về hệ thống tại thời điểm t

Thay số vào công thức trên ta được bảng sau:

Bảng 2.7 Phân bố công suất cho các cuộn dây máy biến áp tự ngẫu theo thời gian

Dấu (-) thể hiện chiều công suất cuộn trung ngược chiều giả thiết (công suất ngược từ trung sang cao)

2.5 CHỌN LOẠI CÔNG SUẤT ĐỊNH MỨC CỦA MBA

2.5.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF - MBA hai cuộn dây

Công suất định mức được chọn theo công thức sau:

Tra Phụ lục 2 - Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp (PGS TS Phạm Văn

Hòa) ta có thông số các máy biến áp được chọn như sau:

(MVA)

UC(kV)

UH(kV)

∆Po(kW)

∆PN

Bảng 2.8 Thông số các máy biến áp B3, B4 (phương án 2)

Đối với máy biến áp này ta không cần kiểm tra điều kiện quá tải bởi vì một trong hai phần tử máy phát hay máy biến áp bị sự cố thì cả bộ ngừng làm việc Cũng chính vì lý

do này chỉ cần máy cắt phía cao áp là đủ, phía hạ áp chỉ cần dùng dao cách ly phụ cho sửa chữa

Tra Phụ lục 2 - Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp (PGS TS Phạm Văn

Hòa) ) ta chọn được máy biến áp có công suất lớn nhất là 250(MVA) gần với giá trị

yêu cầu:

Loại MBA Sdm

(MVA)

UC(kV)

UT(kV)

UH(kV)

∆Po(kW)

∆PN(kW)

UN%

Io%

Bảng 2.9 Thông số máy biến áp tự ngẫu B1, B2 (phương án 2)

2.5.3 Kiểm tra quá tải của MBA khi có sự cố

Sự cố 1: Hỏng một bộ MF - MBA hai cuộn dây bên phía đi ện áp trung (B4) lúc phụ tải bên trung cực đại

Với SmaxUT 186, 05(MVA)khi đó:

Vậy: 186,05(MVA)2.1, 4.0,5.250350(MVA)→thỏa mãn điều kiện

Phân bố lại công suất khi có sự cố:

Hình 2.6 Phân bố lại công suất các cấp điện áp khi sự cố 1 (phương án 2)

Trường hợp này cuộn hạ mang tải nặng nhất: sc

CH

S 125, 02(MVA) Điều kiện kiểm tra quá tải của các cuộn dây:

S k S

Vậy: 125,02(MVA) 1, 4.0,5.250 175(MVA)  →thỏa mãn điều kiện

Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường:

Sự cố 2: Hỏng một MBA tự ngẫu (B2) lúc phụ tải bên trung cực đại

Với SmaxUT 186, 05(MVA)khi đó:

Hình 2.7 Phân bố lại công suất khi sự cố 2 (phương án 2)

Trường hợp này cuộn nối tiếp mang tải nặng nề nhất:

S  .(S S )0,5.(117, 2 79,61) 98, 41(MVA)Điều kiện kiểm tra quá tải của các cuộn dây:

S k S

Vậy: 98, 41(MVA) 1, 4.0,5.250 175(MVA)  →thỏa mãn điều kiện

Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường:

Sự cố 3: Hỏng một MBA tự ngẫu (B2) lúc phụ tải bên trung cực tiểu

Với SminUT 130, 23(MVA)khi đó:

Không phải kiểm tra điều kiện quá tải

Phân bố lại công suất khi có sự cố:

119,96

Hình 2.8 Phân bố lại công suất khi gặp sự cố 3 (phương án 2)

Trường hợp này cuộn nối tiếp mang tải nặng nề nhất:

S  .(S S )0,5.(119,96 135, 43) 127,7(MVA) 

Điều kiện kiểm tra quá tải của các cuộn dây:

S k S

Vậy: 127,7 1, 4.0,5.250 175(MVA)  →thỏa mãn điều kiện

Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường:

2.6 TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA

2.6.1 Tính toán tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MF - MBA hai cuộn dây

Tính tương tự như phương án 1 ta có kết quả như sau:

∆ABi

(kWh)

Bảng 2.10 Tổn thất điện năng trong máy biến áp hai cuộn dây

2.6.2 Tính toán tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu

Tính tương tự như phương án 1 ta có kết quả như sau:

Máy biến áp Cấp điện áp

C T N

P 

(kW)

C H N

P 



(kW)

T H N

P 

(kW)

C N

P

 (kW)

T N

P

 (kW)

H N

P

 (kW)

Bảng 2.12 Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu

Như vậy ta tính được tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu B1, B2 là:

Vậy tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án 2 là:

Bảng 2.13 Tổn thất điện năng trong máy biến áp của cả hai phương án

Ở chương 2 ta đã chọn được máy biến áp và tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp cho cả hai phương án Tiếp theo ta tiến hành chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho cả hai phương án Dựa trên các số liệu đã tính toán để lựa chọn phương án tối ưu nhất.

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

Các phương án được chọn đều thỏa mãn các yêu cầu về kĩ thuật Trong chương 3, để lựa chọn được phương án tối ưu nhất ta căn cứ vào vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm cho thiết bị phân phối và máy biến áp của phương án

3.1 CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI

Việc chọn sơ đồ thiết bị phân phối (TBPP) là một khâu rất quan trọng, nó phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

• Đảm bảo cung cấp điện liên tục theo yêu cầu của phụ tải

• Sơ đồ nối dây đơn giản, vận hành linh hoạt

• An toàn cho người và thiết bị khi vận hành

• Hợp lý về kinh tế trên yêu cầu đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật

Việc chọn sơ đồ TBPP nào cho phía điện áp cao và điện áp trung được chọn căn cứ

vào số mạch đường dây nối vào chúng Cụ thể như sau:

• Phụ tải: 3 mạch cấp điện cho phụ tải phía cao áp

Như vậy ta chọn sơ đồ TBPP cho phía điện áp cao là sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp vòng

• Phụ tải: 3 mạch cấp cho phụ tải phía cao áp

Như vậy ta chọn sơ đồ TBPP cho phía điện áp cao là sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp vòng

220KV 110KV

Hình 3.2 Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 2

3.2 TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

bị phân phối dựa vào số mạch của TBPP ở cấp điện áp tương ứng, chủ yếu do loại máy cắt quyết định→tính vốn dựa trên số mạch máy cắt

Như vậy vốn đầu tư của một phương án được tính như sau:

Trong đó: V - vốn đầu tư

VB - vốn đầu tư cho máy biến áp, được tính như sau:

Trong đó: KBi - hệ số tính đến chi phí vận chuyển và xây lắp máy

VT BPPi - giá thành mỗi mạch TBPP cấp điện áp i

Chi phí vận hành hàng năm:

Chi phí vận hành hàng năm được xác định theo công thức sau:

P = P1 + P2 (3.4) Trong đó: P1 - tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn (đ/năm)

1

a%.VP

100



Trong đó: a% - định mức khấu hao a% = 8,4%

V - vốn đầu tư (tính được trong mục trên)

P2 - chi phí do tổn thất điện năng hàng năm trong máy biến áp

2

P    ATrong đó: ∆A - tổn thất điện năng trong máy biến áp (kWh)

β - giá thành điện năng (đ/kWh), β = 1200(đ/kWh)

3.2.2 Tính toán cụ thể cho từng phương án

Phương án 1:

Vốn đầu tư cho máy biến áp:

Áp dụng công thức (3.2) thay số vào ta có bảng sau:

(MVA)

Cấp điện áp (kV)

KBi.103(đ)

vBi.103(đ)

Bảng 3.1 Vốn đầu tư máy biến áp phương án 1

Vậy tổng vốn đầu tư máy biến áp phương án 1 là:

V1B = (9156 + 2.17784 + 5580).103 = 50304.103(đồng)

Vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối:

Theo sơ đồ nối điện phương án 1:

Phía 220kV có 10 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 4,2.109(đồng)

Phía 110kV có 8 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 1,8.109(đồng)

Phía 11kV có 2 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 0,9.109(đồng)

Áp dụng công thức (3.3) ta có:

Vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối phương án 1 là:

V1T BPP = 10.4,2.109 + 8.1,8.109 + 2.0,9.109 = 58,2.109(đồng) Như vậy tổng vốn đầu tư phương án 1 là:

Vốn đầu tƣ cho máy biến áp:

Tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau:

(MVA)

Cấp điện áp (kV)

KBi.103(đ)

vBi.103(đ)

VBi

103(đ)

Bảng 3.2 Vốn đầu tư cho máy biến áp phương án 2

Vậy tổng vốn đầu tư cho máy biến áp phương án 2 là:

V2B = (2.17784 + 2.5580).103 = 46728.103(đồng)

Vốn đầu tƣ xây dựng thiết bị phân phối:

Theo sơ đồ nối điện phương án 2:

Phía 220kV có 9 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 4,2.109(đồng)

Phía 110kV có 9 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 1,8.109(đồng)

Phía 11kV có 2 mạch máy cắt, giá mỗi mạch là 0,9.109(đồng)

Áp dụng công thức (3.3) ta có:

Vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối phương án 1 là:

V2T BPP = 9.4,2.109 + 9.1,8.109 + 2.0,9.109 = 55,8.109(đồng) Như vậy tổng vốn đầu tư phương án 1 là:

Dựa trên kết quả tính toán kinh tế cho hai phương án ta có bảng so sánh tổng hợp hai phương án như sau:

Vậy phương án 1 là phương án tối ưu

Trong chương 3 ta đã chọn được phương án 1 là phương án tối ưu Tiếp theo ta

sẽ tính toán các trường hợp ngắn mạch đối với phương án này, từ đó làm cơ sở

để lựa chọn khí cụ điện và dây dẫn

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chọn được các khí cụ điện và dây dẫn của nhà máy điện theo các điều kiện đảm bảo về ổn định động và ổn định nhiệt khi có ngắn mạch qua chúng Vì vậy phải chọn các dòng ngắn mạch sao cho dòng ngắn mạch qua các khí cụ điện và dây dẫn là lớn nhất Sau khi chọn được các điểm ngắn mạch ta tiến hành tính toán cho các điểm ngắn mạch đó

4.1 CHỌN ĐIỂM NGẮN MẠCH

B1

N1 HT

F3 F2

F1

B4 B3

Chọn khí cụ điện và dây dẫn phía mạch máy phát, chọn điểm ngắn mạch:

• N3 với nguồn cấp là các máy phát của nhà máy và hệ thống, trừ máy phát F2

• N3’ với nguồn cấp là máy phát F2

Giá trị dòng ngắn mạch nào lớn hơn sẽ được dùng để chọn khí cụ điện và dây dẫn Chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ của mạch tự dùng, phụ tải địa phương, chọn điểm ngắn mạch N4, với nguồn cấp là các máy phát của nhà máy và hệ thống

Điện kháng của hệ thống điện:

B2dm H

X 0,014

D

X 0,019

B1

X 0,075

CB2

X 0,046

CB3

X 0,046

F1

X 0,13

HB2

X 0,082

F2

X 0,13

HB2

X 0,082

F3

X 0,13

F4

X 0,13

B4

X 0,0525

N1

N2

N4 N3

Hình 4.2 Sơ đồ thay thế đầy đủ

4.3 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH THEO ĐIỂM

4.3.1 Điểm ngắn mạch N1

Sơ đồ thay thế:

HT

X 0,014

D

X 0,019

B1

X 0,075

CB2

X 0,046

CB3

X 0,046

F1

X 0,13

HB2

X 0,082

F2

X 0,13

HB2

X 0,082

F3

X 0,13

F4

X 0,13

B4

X 0,0525 N1

HT

E

F1

E EF2 EF4 EF3

Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản:

X8 = 1X3

1.0, 212

Ghép song song hai nhánh EF23 và EF4 ta được EF234:

8 4 9

8

X 0,106

4

X 0,1825

9

X 0,0901

1 X 0,033

2 X

0, 205

10 X 0,0901 N1

HT

E

F1E

F234

E

1 X 0,033

N 1

TD X 0,0626 HT

HT X 0,014 D X 0,019

B1 X 0,075

CB2 X 0,046

CB3 X 0,046

F1 X 0,13

HB2 X 0,082

F2 X 0,13

HB2 X 0,082

F3 X 0,13 F4

X 0,13

B4 X 0,0525 N2

X8 = 1X3

1.0, 212

Ghép song song hai nhánh EF23 và EF4 ta được EF234:

8 4 9

X 0,033

8

X 0,106

4

X 0,1825 N2

9

X 0,0671 N2

11

X 0,0597

9

X 0,671 N2

HTE

F1

11

X 0,0597 N2

TD

X 0,057 HT

• Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ: