Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn học này đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại I và loại III. Nhìn chung, phương án đưa ra đã đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của một mạng điện.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG N KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHUN NGÀNH 1 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI Người hướng dẫn: TS. Đồn Văn Điện Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Dun Lớp: 41216BN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ninh Bình, ngày tháng năm 2018 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS. Đồn Văn Điện LỜI CẢM ƠN Qua một thời gian thực hiện, đến nay đề tài: “Thiết kế mạng lưới điện 1 nguồn và 6 phụ tải” đã được hồn thành. Trong thời gian thực hiện, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ q báu của các cá nhân, tập thể. Em xin chân thành cảm ơn tới thầy TS. Đồn Văn Điện đã hướng dẫn, giúp đỡ em tận tình trong q trình thực hiện đồ án. Em xin cảm ơn các thầy, cơ giáo, lãnh đạo Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng n, đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong q trình học tập, nghiên cứu và hồn thành đồ án Cuối cùng em xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, đã động viên và giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập, nghiên cứu và hồn thành nội dung đồ án Ninh Bình, ngày tháng năm 2018 DANH MỤC HÌNH VẼ Sơ đồ nối dây các phương án Sơ đồ nối trạm nguồn Sơ đồ cầu ngồi Sơ đồ cầu trong Sơ đồ nối điện chính Sơ đồ ngun lý của đường dây Sơ đồ thay thế DANH MỤC BẢNG BIỂU 1.Bảng tính tốn điện áp định mức các phương án 2. Bảng kết quả tính tốn chọn đường dây các phương án 3. Bảng thơng số đường dây các phương án 4. Bảng tổn thất điện áp các phương án 5. Bảng tổng các vốn đầu tư về đường dây và tổng thất điện năng hàng năm các phương án 6. Bảng so sánh các kết quả tính tốn về mặt kỹ thuật và kinh tế của các phương án 7. Bảng các dòng cơng suất và tổn thất cơng suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nối với hệ thống điện trong các chế độ 8. Bảng kết quả tính tốn điều chỉnh điện áp trong mạng điện 9. Bảng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống điện thiết kế MỤC LỤC Mở đầu………………………………………………………………………………….1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 2 I. Phân tích nguồn và phụ tải 2 I.1 Nguồn điện cung cấp 2 I.2 Phụ tải điện 2 II. Cân bằng công suất trong hệ thống điện 2 II.1 Cân bằng công suất tác dụng (P) 3 II.2 Cân bằng công suất phản kháng 3 CHƯƠNG 2 6 TÍNH TỐN KINH TẾ KỸ THUẬT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 6 THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TỐI ƯU 6 I. Đặt vấn đề và dự kiến các phương án cung cấp điện 6 I.1 Đặt vấn đề 6 I.2 Lựa chọn các phương án 6 II. Tính tốn các phương án 8 II.1 Phân bố công suất, chọn điện áp định mức của mạng 8 II.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 8 II.3 Xác định tổn thất công suất cực đại 9 II.4 Tính tốn kỹ thuật các phương án 9 II. 5So sánh kinh tế các phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật 27 II.6 Chọn phương án tối ưu 30 CHƯƠNG 3 32 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP, SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH, TÍNH TỐN CÁCCHẾ ĐỘ XÁC LẬP VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐẦU PHÂN ÁP 32 A. LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 32 I. Chọn số lượng, công suất các biến áp trong các trạm hạ áp 32 B. SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 34 II.Chọn sơ đồ nối dây hợp lý của các trạm biến áp và vẽ sơ đồ mạng điện 34 C. TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP 37 I. Chế độ phụ tải cực đại 37 II. Chế độ phụ tải cực tiểu 40 III. Chế độ sau sự cố 43 D. Tính tốn lựa chọn đầu phân áp 45 I. Tính điện áp các nút trong mạng điện 45 II. Điều chỉnh điện áp trong mạng điện 46 CHƯƠNG 4 50 TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 50 I. Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 50 II. Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 50 III. Tổn thất điện năng trong mạng điện 51 IV. Tính chi phí và giá thành 51 KẾT LUẬNKIẾN NGHỊ VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 MỞ ĐẦU Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọngtrong hệ thống năng lượng của một quốc gia. Trong điều kiện nước ta hiện nay trong thời kì cơng nghiệp hố và hiện đại hố thì điện năng lại đóng vai trò vơ cùng quan trọng. Điện năng là điều kiện tiên quyểt cho việc phát triển nền nơng nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác. Do nền kinh tế nước ta còn trong giai đoạn đang phát triển và việc phát triển điện năng còn đang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như điện phânphối điệncho các hộ tiêu thụ cần phải được tính tốn kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lý về kĩ thuật cũng như về kinh tế Đồ án mơn học này đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại I và loại III. Nhìn chung, phương án đưa ra đã đáp ứng được những u cầu cơ bản của một mạng điện Dù đã cố gắng song đồ án vẫn sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, em rất mong nhận được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy, để em có thể tự hồn thiện thêm kiến thức của mình trong các lần thiết kế đồ án sau này Trong q trình làm đồ án, em xin chân thành cám ơn các thầy cơ giáo, đặc biết cám ơn thầy giáo Đồn Văn Điện đã tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án này Sinh viên Vũ Thị Dun CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG CƠNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN I. Phân tích nguồn và phụ tải I.1 Nguồn điện cung cấp Hệ thống điện có cơng suất vơ cùng lớn nên chọn nút nguồn là nút cân bằng cơng suất và nút điện áp cơ sở. Điện áp trên thanh cái nguồn khi phụ tải cực tiểu UA=1,05Uđm, khi phụ tải cực đại UA=1,1Uđm, khi sự cố nặng nề UA=1,1Uđm I.2 Phụ tải điện Hệ thống điện cần thiết kế có 6 phụ tải trong đó có 5 phụ tải loại 1 và 1 phụ tải loại 3 đều có hệ số cos pt = 0.91. Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax= 5000 h và hệ số đồng thời m=1 các phụ tải sẽ cùng đồ thị phụ tải và đạt cực đại tại cùng thời điểm. Có 2 phụ tải u cầu điều chỉnh điện áp khác thường (KT) và 4 phụ tải u cầu điều chỉnh điện áp thường (T). Điện áp định mức của mạng điện thứ cấp các trạm hạ áp bằng 22kV. Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại Từ số liệu các phụ tải sau khi tính tốn giá trị cơng suất các phụ tải chế độ cực đại và cực tiểu ta lập được bảng sau: Bảng 1.1 Bảng thông số các phụ tải trong hệ thống điện thiết kế Hộ tiêu Ṡmax =Pmax + jQmax Smax thụ (MVA) 33 + j15,04 40 + j18.22 35 + j15,95 29 + j13,21 27 + j12,30 29 + j13,21 Lựa chọn kỹ thuật cơ bản : (MVA) 35,68 43,37 37,88 31,29 29,09 31,29 LNi (km) cosϕpti 58,31 67,08 50 50 50,99 78,10 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 _ Chọn cột thép nếu đường dây 2 mạch sẽ được đặt trên cùng một cột _ Sử dụng đường dây trên không dây dẫn trần (ĐDTK dây dẫn trần) _ Vật liệu làm dây dẫn dây nhôm lõi thép (AC) _ Máy biến áp II. Cân bằng cơng suất trong hệ thống điện Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, nguồn của hệ thống cần phải cung cấp cơng suất bằng với cơng suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất trong mạng điện nghĩa là cần phải thực hiện đúng sự cân bằng giữa cơng suất cung cấp và Bảng 3.1 Các dòng cơng suất và tổn thất cơng suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nối với hệ thống điện Đường Qc, S& HT MVA S& ' HT ∆ S d MVA S& '' HT , HT1 34,21+j13,95 MVA 34,21+j15,82 HT2 42,01+j18,65 42,01+j20,80 1,79+j2,33 40,22+j18,47 HT3 36,20+j15,66 36,20+j17,26 1,02+j1,32 HT4 30,13+j12,21 30,13+j13,77 HT5 58,87+j29,15 5 6 29,95+j15,71 Tổng 201,41+j89,61 dây 1,04+j1,35 MVA 33,17+j14,47 MVAr 1,87 S b ,MVA ∆ S b ,MVA 33,10+j15,86 0,10+j2,29 2,15 40,15+j20,14 0,15+j3,38 35,18+j15,94 1,60 35,11+j17,06 0,11+j2,58 0,97+j0,92 29,16+j12,85 1,56 29,10+j14,01 0,10+j2,26 58,87+30,81 1,77+j3,57 57,10+j27,24 1,66 27,09+j12,79 0,09+j1,96 29,95+j16,38 0,77+j1,55 29,19+j14,84 0,67 29,15+j15,27 0,15+j3,52 7,35+j11,04 0,70+j15,98 39 I.3 Cân bằng chính xác cơng suất trong hệ thống Từ bảng 3.1 tính được tổng cơng suất u cầu trên thanh góp 110kV của hệ thống bằng: S& yc =201,41 +j89,61 MVA Để đảm bảo điều kiện cân bằng cơng suất trong hệ thống, nguồn điện phải đủ cung cấp cơng suất theo u cầu. Vì vậy tổng cơng suất tác dụng của hệ thống cần phải cung cấp bằng: Pcc=201,41 (MW) Khi hệ số cơng suất của hệ thống bằng 0,9 thì cơng suất phản kháng của hệ thống có thể cung cấp bằng: Qcc=tg Pcc=0,456 .201,41 = 91,77 (MVAr) Như vậy : S& cc = 201,41 + j91,77 (MVA) Từ kết quả trên thấy rằng, cơng suất phản kháng do hệ thống cung cấp lớn hơn cơng suất phản kháng u cầu. Vì vậy khơng cần bù cơng suất phản kháng cho chế độ phụ tải cực đại II. Chế độ phụ tải cực tiểu Công suất của các phụ tải trong chế độ cực tiểu được cho ở bảng sau: Bảng 3.2 Công suất phụ tải trong chế độ cực tiểu Hộ tiêu thụ Smin,MVA S& MVA 23,1+j9,50 28+j11,73 24,5+j10,14 20,3+j8,22 18,9+j7,59 20,3+j8,22 24,98 30,36 26,51 21,90 20,37 21,90 Xét chế độ vận hành kinh tế các trạm hạ áp khi phụ tải cực tiểu Trong chế độ phụ tải cực tiểu có thể cắt bớt 1 MBA trong các trạm, song cần thỏa mãn điều kiện sau: Spt