Đồ án tốt nghiệp NGUYỄN văn NGỌC

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN, TÍNH TỐN TRÀO LƯU CƠNG SUẤT VÀ LỰA CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP MÁY BIẾN ÁP BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/E Giảng viên hướng dẫn: TS.NGUYỄN ĐĂNG TOẢN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN NGỌC Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp: Đ5 - H3 Khoá: Đ5 Hà Nội, tháng năm 2015 LỜI NĨI ĐẦU Sự nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước ta giai đoạn yêu cầu tăng không ngừng sản lượng điện Để thực điều cần phải phát triển, mở rộng nhà máy điện hệ thống điện công suất lớn nhiệm vụ tất yếu thiết kế lưới điện Thiết kế lĩnh vực quan trọng khó khăn cơng việc người kỹ sư Hệ thống điện mạng hệ thống điện thiết kế cần phải đạt yêu cầu kỹ thuật, hợp lý kinh tế, linh hoạt an toàn vận hành Trong nhiều năm gần đây, ngành khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, công nghệ thông tin, công nghệ phần mềm tạo nhiều sản phẩm chất lượng ứng dụng rộng rãi ngành điện, đặc biệt chương trình PSS/E Chương trình có nhiều tính nhiên phạm vi đồ án này, tác giả sử dụng PSS/E để tính tốn trào lưu công suất chọn đầu phân áp cho máy biến áp phục vụ cho việc thiết kế lưới điện Mặc dù đồ án có số chi tiết đơn giản hoá sở quan trọng cho việc thiết kế hệ thống điện lớn Đồ án gồm có bảy chương: Chương 1: Cân cơng suất đề xuất phương án nối dây Chương 2: Tính toán tiêu kỹ thuật Chương 3: So sánh kinh tế chọn phương án tối ưu Chương 4: Lựa chọn máy biến áp, sơ đồ trạm biến áp sơ đồ nối điện Chương 5: Tính tốn chế độ xác lập chương trình PSS/E Chương 6: Điều chỉnh điện áp mạng điện Chương 7: Tính tốn tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện Trong trình thực đồ án, kiến thức thời gian bị hạn chế nên tránh khỏi sai sót, em mong nhận bảo, góp ý thầy giáo để đồ án tốt nghiệp hoàn thiện LỜI CẢM ƠN Lời đồ án, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS.Nguyễn Đăng Toản, thầy giao đề tài tận tình hướng dẫn em q trình hồn thành khóa luận tốt nghiệp Nhân dịp em xin gửi lời cám ơn chân thành tới toàn thể thầy cô giáo trường Đại học Điện lực, đặc biệt thầy cô giáo khoa Hệ thống điện tận tình giảng dạy giúp đỡ chúng em suốt trình học tập Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo đọc, phản biện góp ý để em hồn thiện đồ án Đồng thời, xin cảm ơn bạn lớp Đ5 - H3 nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình học tập lớp Hà Nội, tháng 01 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Văn Ngọc GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản ii SVTH: Nguyễn Văn Ngọc NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Mục lục LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CẢM ƠN ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv Chương CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 Phân tích nguồn cung cấp phụ tải 1.1.1 Nguồn cung cấp 1.1.2 Phụ tải điện 1.2 Cân công suất 1.2.1 Cân công suất tác dụng 1.2.2 Cân công suất phản kháng 1.2.3 Các chế độ làm việc nguồn 1.3 Đề xuất phương án nối dây 1.3.1 Cơ sở để đề xuất phương án 1.3.2 Đề xuất phương án nối dây 12 1.4 Kết luận chương 19 Chương TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 20 2.1 Các tiêu kỹ thuật 20 2.1.1 Chọn điện áp định mức mạng điện 2.1.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 2.1.3 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất 20 21 23 v 2.2 Tính tốn cho phương án 24 2.2.1 Chọn điện áp định mức mạng điện 2.2.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 2.2.3 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất 24 27 29 2.3 Tính tốn cho phương án 30 2.3.1 Chọn điện áp định mức mạng điện 2.3.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 2.3.3 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất 31 32 32 2.4 Tính tốn cho phương án 34 2.4.1 Chọn điện áp định mức mạng điện 2.4.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 2.4.3 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất 34 36 36 2.5 Tính tốn cho phương án 37 2.5.1 Chọn điện áp định mức mạng điện 2.5.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 2.5.3 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất 37 39 39 2.6 Tính tốn cho phương án 40 2.6.1 Chọn điện áp định mức mạng điện 2.6.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 2.6.3 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất 40 42 42 2.7 So sánh tiêu kỹ thuật 43 2.8 Kết luận chương 44 Chương SO SÁNH KINH TẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 45 3.1 Chỉ tiêu kinh tế 45 3.1.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 3.1.2 Chi phí vận hành hàng năm 3.1.3 Chi phí tính tốn hàng năm 3.2 Tính tốn cho phương án 3.2.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 3.2.2 Chi phí vận hành hàng năm 3.2.3 Chi phí tính tốn hàng năm 45 46 47 48 48 49 49 3.3 Tính tốn cho phương án 49 3.3.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 3.3.2 Chi phí vận hành hàng năm 49 50 GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản vi SVTH: Nguyễn Văn Ngọc 3.3.3 Chi phí tính tốn hàng năm 3.4 Tính tốn cho phương án 3.4.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 3.4.2 Chi phí vận hành hàng năm 3.4.3 Chi phí tính tốn hàng năm 50 50 50 51 52 3.5 So sánh tiêu kinh tế, chọn phương án tối ưu 52 3.6 Kết luận chương 53 Chương LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP, SƠ ĐỒ TRẠM BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 54 4.1 Chọn số lượng công suất máy biến áp 54 4.1.1 Chọn số lượng công suất máy biến áp trạm tăng áp nhà máy điện 54 4.1.2 Chọn số lượng công suất máy biến áp trạm hạ áp 56 4.2 Chọn sơ đồ trạm 58 4.2.1 Sơ đồ trạm tăng áp nhà máy nhiệt điện 4.2.2 Sơ đồ trạm biến áp trung gian 4.2.3 Sơ đồ trạm biến áp giảm áp 58 59 60 4.3 Kết luận chương 62 Chương TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/E 63 5.1 Giới thiệu tổng quan chương trình PSS/E 63 5.2 Tính tốn hệ đơn vị tương đối 64 5.2.1 Đường dây 5.2.2 Máy biến áp hai cuộn dây 5.2.3 Máy biến áp tự ngẫu 5.2.4 Điện áp nút 5.2.5 Phụ tải 64 65 66 67 68 5.3 Mô mạng điện thiết kế với nhà máy nhiệt điện nút PV 69 5.3.1 Chế độ phụ tải cực đại 5.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 5.3.3 Chế độ cố 69 75 82 5.4 Kết luận chương 84 GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản vii SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Chương ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 85 6.1 Chế độ phụ tải cực đại 87 6.1.1 Nhập thông số cho phần tử 6.1.2 Tính tốn chọn đầu phân áp 6.1.3 Tính tốn trào lưu công suất 87 87 90 6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 92 6.2.1 Nhập thông số cho phần tử 6.2.2 Tính tốn chọn đầu phân áp 6.2.3 Tính tốn trào lưu cơng suất 92 93 94 6.3 Chế độ cố 94 6.4 Kết luận chương 99 Chương TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 100 7.1 Vốn đầu tư để xây dựng mạng điện 100 7.2 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện 101 7.3 Tổn thất điện mạng điện 101 7.4 Tính chi phí giá thành 102 7.4.1 Chi phí vận hành hàng năm 7.4.2 Chi phí tính toán hàng năm 7.4.3 Giá thành truyền tải điện 7.4.4 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ phụ tải cực đại 102 103 103 103 KẾT LUẬN CHUNG 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản viii SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Danh sách hình vẽ 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Bản đồ vị trí nguồn phụ tải điện Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án 10 12 13 14 15 16 17 18 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án Sơ đồ mạch điện phương án 25 31 35 38 41 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Sơ đồ nối điện nhà máy điện Sơ đồ trạm tăng áp nhà máy điện Sơ đồ nối điện trạm trung gian (a) Sơ đồ cầu trong; (b) Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu đầy đủ Sơ đồ đường dây - máy biến áp 55 59 60 61 62 62 5.1 5.2 5.3 5.4 Thông số nút chế độ phụ tải cực đại Thông số nhà máy chế độ phụ tải cực đại Thông số máy phát chế độ phụ tải cực đại Thông số phụ tải cực đại 69 70 70 70 ix 6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 6.2.1 Nhập thông số cho phần tử Thông số phần tử mạng điện nút, nhà máy, máy phát, phụ tải, đường dây máy biến áp tự ngẫu nhập hình 5.11, 5.12, 5.13, 5.16, 5.5 5.7 Thơng số máy biến áp hai cuộn dây nhập hình 6.5 6.6 Hình 6.5: Thơng số máy biến áp hai cuộn dây chế độ phụ tải cực tiểu Hình 6.6: Thơng số máy biến áp hai cuộn dây chế độ phụ tải cực tiểu (tiếp) GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 92 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc 6.2.2 Tính tốn chọn đầu phân áp Kết tính tốn chọn đầu phân áp cho hình 6.7 6.8 Hình 6.7: Điện áp nút sau tính tốn chọn đầu phân áp Hình 6.8: Điện áp đầu điều chỉnh điện áp máy biến áp chế độ phụ tải cực tiểu GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 93 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Từ kết tính tốn hình 6.7 6.8, ta có điện áp nút phụ tải kết chọn đầu phân áp tổng hợp bảng 6.5 Bảng 6.5: Điện áp phụ tải đầu phân áp máy biến áp chế độ phụ tải cực tiểu Phụ tải Điện áp (pu) Điện áp (kV) Điện áp đầu điều chỉnh (kV) Nấc phân áp Độ lệch điện áp (%) Yêu cầu 1,0025 0,9863 1,0113 0,9806 0,9973 22,055 21,6986 22,2486 21,5732 21,9406 100,671 106,812 100,671 106,812 104,765 -7 -4 -7 -4 -5 0,25 -1,37 1,13 -1,94 -0,27 KT T KT T KT Từ bảng 6.5, ta thấy trạm biến áp không thỏa mãn yêu cầu ta cần sử dụng biện pháp khác để điều chỉnh điện áp sử dụng thiết bị bù 6.2.3 Tính tốn trào lưu công suất Trào lưu công suất mạng điện chế độ cực tiểu tổng hợp bảng 6.6 6.3 Chế độ cố Khi xét cố không xét cố xếp chồng mà xét trường hợp ngừng mạch đường dây nối từ nhà máy điện hệ thống đến phụ tải phụ tải cực đại Khi đó, nhà máy làm việc với bốn tổ máy, máy phát 85% công suất định mức √ Ở chế độ này, đường dây bị cố cần bỏ dấu " " cột In Service đường dây thẻ Brach Thông số phần tử mạng điện nút, nhà máy, máy phát, phụ tải máy biến áp tự ngẫu nhập hình 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 5.7 Thông số máy biến áp hai cuộn dây nhập hình 6.9 6.10 GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 94 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Máy biến áp Đường dây Bảng 6.6: Trào lưu công suất mạng điện sau chọn đầu phân áp Nút Điện áp Điện áp Nút đến nút nút đến Id NM110 NM110 NM110 NM110 NM110 NM110 NM110 NM110 NM220 NM220 TBATG TBATG HT HT 111,01 111,01 111,01 111,01 111,01 111,01 111,01 111,01 222,58 222,58 220,86 220,86 220 220 TBAPT1 104,81 TBAPT3 107,91 TBAPT3 107,91 TBAPT4 105,53 TBAPT5 107,85 TBAPT5 107,85 TBAPT6 107,49 TBAPT6 107,49 TBATG 220,86 TBATG 220,86 HT 220 HT 220 PT7 217,5 PT7 217,5 Tổng 1 1 2 2 15,8 9,7 9,7 19,5 11,6 11,6 11,6 11,6 63,7 63,7 48,0 48,0 45,3 45,3 7,0 3,7 3,7 9,7 5,2 5,2 5,0 5,0 -7,8 -7,8 -8,9 -8,9 17,4 17,4 0,68 0,23 0,23 0,69 0,28 0,28 0,32 0,32 0,64 0,64 0,31 0,31 0,26 0,26 5,45 0,86 0,21 0,21 1,04 0,26 0,26 0,29 0,29 1,98 1,98 0,96 0,96 0,81 0,81 10,92 TBAPT1 TBAPT3 TBAPT3 TBAPT4 TBAPT5 TBAPT5 TBAPT6 TBAPT6 MF2 104,81 107,91 107,91 105,53 107,85 107,85 107,49 107,49 10,441 8,7 5,2 5,2 10,8 6,4 6,4 6,3 6,3 75,0 0,06 0,02 0,02 0,06 0,03 0,03 0,03 0,03 0,46 1,27 0,51 0,51 1,52 0,75 0,75 0,72 0,72 11,84 10,500 76,5 -8,0 0,04 7,31 MF4 10,500 1 1 2 1 1 15,1 9,4 9,4 18,8 11,3 11,3 11,3 11,3 76,5 MF3 PT1 PT3 PT3 PT4 PT5 PT5 PT6 PT6 NM110 NM110 NM220 NM110 NM220 76,5 -8,0 0,04 7,31 0,82 33,21 GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 22,055 21,698 21,698 22,249 21,573 21,573 21,940 21,940 111,01 111,01 222,58 111,01 222,58 Tổng 95 P Q ∆P ∆Q (MW) (MVAr) (MW) (MVAr) SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Hình 6.9: Thông số máy biến áp hai cuộn dây chế độ cố Hình 6.10: Thơng số máy biến áp hai cuộn dây chế độ cố (tiếp) GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 96 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Sau nhập thông số cho phần tử mạng điên, ta tiến hành chạy chương trình cho trường hợp cố đứt dây khác nhau, kết tính tốn chọn đầu phân áp cho máy biến áp cho bảng 6.7, 6.8, 6.9 6.10 Bảng 6.7: Điện áp phụ tải đầu phân áp máy biến áp ngừng làm việc mạch đường dây NĐ - Phụ tải Điện áp (pu) Điện áp (kV) Điện áp đầu điều chỉnh (kV) Nấc phân áp Độ lệch điện áp (%) Yêu cầu 1,0188 1,0166 1,0304 1,0299 1,0252 22,4136 22,3652 22,6688 22,6578 22,5544 102,718 108,859 102,718 106,812 106,812 -6 -3 -6 -4 -4 1,88 1,66 3,04 2,99 2,52 KT T KT T KT Bảng 6.8: Điện áp phụ tải đầu phân áp máy biến áp ngừng làm việc mạch đường dây NĐ - Phụ tải Điện áp (pu) Điện áp (kV) Điện áp đầu điều chỉnh (kV) Nấc phân áp Độ lệch điện áp (%) Yêu cầu 1,0154 1,0327 1,0269 1,0267 1,022 22,3388 22,7194 22,5918 22,5874 22,484 102,718 102,718 102,718 106,812 106,812 -6 -6 -6 -4 -4 1,54 3,27 2,69 2,67 2,2 KT T KT T KT Bảng 6.9: Điện áp phụ tải đầu phân áp máy biến áp ngừng làm việc mạch đường dây NĐ - Phụ tải Điện áp (pu) Điện áp (kV) Điện áp đầu điều chỉnh (kV) Nấc phân áp Độ lệch điện áp (%) Yêu cầu 1,0154 1,0344 1,0269 1,0249 1,022 22,3388 22,7568 22,5918 22,5478 22,484 102,718 106,812 102,718 102,718 106,812 -6 -4 -6 -6 -4 1,54 3,44 2,69 2,49 2,2 KT T KT T KT GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 97 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Bảng 6.10: Khi ngừng làm việc mạch đường dây NĐ - Phụ tải Điện áp (pu) Điện áp (kV) Điện áp đầu điều chỉnh (kV) Nấc phân áp Độ lệch điện áp (%) Yêu cầu 1,0153 1,0343 1,0268 1,0267 1,0137 22,3366 22,7546 22,5896 22,5874 22,3014 102,718 106,812 102,718 106,812 102,718 -6 -4 -6 -4 -4 1,53 3,43 2,68 2,67 1,37 KT T KT T KT Từ kết bảng 6.7, 6.8, 6.9 6.10, ta thấy đầu phân áp chọn thỏa mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp phụ tải Từ kết tính tốn chương 6, ta có đầu phân áp chế độ vận hành mạng điện tổng hợp bảng 6.11 Bảng 6.11: Tổng hợp đầu phân áp chế độ vận hành mạng điện Phụ tải Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT T KT T KT Max Điện áp δU% Đầu phân áp 22,8778 3,99 -7 23,2496 5,68 -5 23,1308 5,14 -7 23,5884 7,22 -6 22,9834 4,47 -5 Min Điện áp δU% Đầu phân áp 22,055 0,25 -7 21,6986 -1,37 -4 22,2486 1,13 -7 21,5732 -1,94 -4 21,9046 -0,4336 -5 Sự cố NĐ - Điện áp δU% Đầu phân áp 22,4136 1,88 -6 22,3652 1,66 -3 22,6688 3,04 -6 22,6578 2,99 -4 22,5544 2,52 -4 Sự cố NĐ - Điện áp δU% Đầu phân áp 22,3388 1,54 -6 22,7194 3,27 -6 22,5918 2,69 -6 22,5874 2,67 -4 22,484 2,2 -4 Sự cố NĐ - Điện áp δU% Đầu phân áp 22,3388 1,54 -6 22,7568 3,44 -4 22,5918 2,69 -6 22,5478 2,49 -6 22,484 2,2 -4 Sự cố NĐ - Điện áp δU% Đầu phân áp 22,3366 1,53 -6 22,7546 3,43 -4 22,5896 2,68 -6 22,5874 2,67 -4 22,3014 1,37 -4 GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 98 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc 6.4 Kết luận chương Trong chương 6, tác giả tiến hành tính tốn chọn đầu phân áp cho máy biến áp trạm hạ áp chế độ phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu chế độ cố Đồng thời, tác giả tiến hành tính tốn trào lưu cơng suất mạng điện chế độ vận hành, đưa giá trị tổn thất máy biến áp đường dây mạng điện GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 99 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Chương TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1 Vốn đầu tư để xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện xác định theo công thức sau: K = Kd + Kt (7.1) đó: - Kd - tổng vốn đầu tư đường dây mạng điện - Kt - tổng vốn đầu tư trạm biến áp Giá thành trạm có hai máy biến áp 1,8 lần giá thành trạm có máy biến áp Từ bảng 3.2, ta có vốn đầu tư để xây dựng đường dây bằng: Kd = 94474, 02.106 đ Tổng vốn đầu tư trạm biến áp tính tốn bảng 7.1 Vậy tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện bằng: K = Kd + Kt = 94474, 02.106 + 505, 4.109 = 599, 874.109 đ 100 Bảng 7.1: Tổng vốn đầu tư trạm biến áp mạng điện Trạm biến áp Sđm (MVA) Số lượng k0 (10 đ/trạm ) Ki (109 đ) B1, B2 B3, B4 125 250 25 25 32 25 25 2 2 61 140 19 19 22 19 19 109,8 252 19 34,2 22 34,2 34,2 Tổng 7.2 505,4 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện Tổn thất công suất tác dụng mạng điện gồm có tổn thất cơng suất đường dây tổn thất công suất tác dụng tất trạm biến áp chế độ phụ tải cực đại Từ bảng 6.4, ta có giá trị: - Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây: ∆Pd = 8, 79M W - Tổng tổn thất công suất tác dụng cuộn dây máy biến áp: ∆PCu = 1, 44 − 0, 768 = 0, 672M W - Tổng tổn thất công suất không tải máy biến áp:∆PF e = 0, 768M W Như vậy, tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện bằng: ∆P = ∆Pd + ∆PCu + ∆PF e = 8, 79 + 0, 672 + 0, 768 = 10, 23 M W Tổn thất công suất tác dụng phần trăm có giá trị: ∆P % = 7.3 ∆P 10, 23 100 = 100 = 3, 53% ΣPmax 290 Tổn thất điện mạng điện Tổn thất điện mạng điện tính theo cơng thức: ∆A = (∆Pd + ∆PCu ).τ + ∆PF e t GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 101 (7.2) SVTH: Nguyễn Văn Ngọc đó: - τ - thời gian tổn thất công suất cực đại τ = (0, 124 + Tmax 10−4 )2 8760 = (0, 124 + 5000.10−4 )2 8760 = 3410, 93 h - t - thời gian làm việc máy biến áp năm Vì tất máy biến áp làm việc năm nên t = 8760 h Như vậy, áp dụng cơng thức 7.2, ta có tổng tổn thất điện mạng điện bằng: ∆A = (8, 79 + 0, 672).3410, 93 + 0, 768.10−3 8760 = 32280, 95 M W h Tổng điện mà phụ tải nhận năm có giá trị: A = ΣPmax Tmax = 290.5000 = 1, 45.106 M W h Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm bằng: ∆A% = ∆A 32280, 95 100 = 100 = 2, 23% A 1, 45.106 7.4 Tính chi phí giá thành 7.4.1 Chi phí vận hành hàng năm Chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo công thức: Y = avhd Kd + avht Kt + ∆A.c (7.3) đó: - avhd - khấu hao hàng năm hao mòn phục vụ đường dây mạng điện (avhd = 0, 04) - Kd - tổng vốn đầu tư đường dây mạng điện (VNĐ) - avht - khấu hao hàng năm hao mòn phục vụ thiết bị trạm biến áp (avht = 0, 1) - Kt - tổng vốn đầu tư trạm biến áp (VNĐ) GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 102 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc - ∆A - tổng tổn thất điện mạng điện (MWh) - c - giá thành 1kWh điện tổn thất (đ/kWh) Vậy ta có chi phí vận hành hàng năm mạng điện có giá trị: Y = 0, 04.94474, 02.106 + 0, 1.505, 4.109 + 32280, 95.103 800 = 80, 14.109 đ 7.4.2 Chi phí tính tốn hàng năm Chi phí tính tốn hàng năm mạng điện xác định theo công thức: Z = atc K + Y (7.4) đó: - atc - hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ (atc = 0, 125) - K - tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện - Y - tổng chi phí vận hành hàng năm Như vây, chi phí tính tốn hàng năm mạng điện bằng: Z = 0, 125.599, 874.109 + 80, 14.109 = 155, 12.109 đ 7.4.3 Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện có giá trị: 80, 14.109 Y = = 55, 27 đ/kWh β= A 1, 45.109 7.4.4 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ phụ tải cực đại Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải bằng: K 599, 874.109 K0 = = = 2, 068.109 đ/MW ΣPmax 290 GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 103 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Kết tính tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiết kế tổng hợp bảng 7.2 Bảng 7.2: Chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế STT Các tiêu Đơn vị Giá trị 10 11 12 13 14 15 16 17 Tổng công suất phụ tải cực đại Tổng chiều dài đường dây Tổng công suất máy biến áp hạ áp Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư đường dây Tổng vốn đầu tư trạm biến áp Tổng điện phụ tải tiêu thụ Tổn thất điện áp lớn bình thường Tổn thất điện áp lớn cố Tổng tổn thất công suất tác dụng Tổng tổn thất công suất tác dụng phần trăm Tổng tổn thất điện Tổng tổn thất điện phần trăm Chi phí vận hành hàng năm Chi phí tính tốn hàng năm Giá thành truyền tải điện Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại MW km MW 109 đ 109 đ 109 đ 103 MWh % % MW % MWh % 109 đ 109 đ đ/kWh 109 đ/MW 290 441,82 207 599,874 94,474 505,4 1450 7,01 8,25 10,23 3,53 32280,95 2,23 80,14 155,12 55,27 2,068 GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 104 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc KẾT LUẬN CHUNG Trong chương 1, 2, đồ án, tác giả tiến hành thiết kế, tính tốn cho lưới điện khu vực hoàn chỉnh Từ số liệu ban đầu, tác giả thực thiện việc phân tích nguồn phụ tải, cân công suất tác dụng cơng suất phản kháng, từ sơ xác định chế độ làm việc nguồn đồng thời vạch phương án nối dây chọn cấp điện áp hợp lý cho mạng điện Sau tiến hành tính tốn tiêu kỹ thuật chọn tiết diện dây dẫn, tính tốn tổn thất điện áp, tổn thất cơng suất mạng điện, tác giả tính tiêu kinh tế chọn phương án nối điện tối ưu Trên sở đó, tác giả tiến hành lựa chọn máy biến áp sơ đồ trạm Trong chương 5, 7, tác giả tiến hành tính tốn trào lưu công suất mạng điện chế độ vận hành khác chương trình PSS/E đồng thời tác giả ứng dụng chương trình PSS/E để lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp tính trào lưu cơng suất mạng điện sau chọn đầu phân áp Mặt khác, tác giả tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện thấy mạng điện thiết kế hợp lý Việc thực đồ án giúp tác giả củng cố vận dụng kiến thức học, cách tính tốn thiết kế lưới điện khu vực mà tăng cường thêm hiểu biết việc tính tốn, vận hành hệ thống điện sử dụng chương trình PSS/E GVHD: T.S Nguyễn Đăng Toản 105 SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Tài liệu tham khảo [1] PGS.TS Trần Bách, Lưới điện Hệ thống điện tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [2] Nguyễn Văn Đạm, Thiết kế mạng hệ thống điện, Nhà xuất khoa học Kỹ thuật, 2008 [3] PGS.TS Phạm Văn Hòa, Ths Phạm Ngọc Hùng, Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất khoa học Kỹ thuật, 2007 [4] Phòng phương thức, Trung tâm điều độ HTĐ Quốc gia, Tài liệu hướng dẫn sử dụng PSS/E 106