Đồ án: Thiết kế mạng lưới điện 110kV

Đồ án Thiết kế mạng lưới điện 110kV trình bày các nội dung sau: Cân bằng công suất trong hệ thống điện, đề ra phương án nối dây của mạng điện và chọn các phương án thỏa mãn kỹ thuật, xác định số lượng công suất máy biến áp của trạm phân phối, sơ đồ nối dây của trạm, sơ đồ nối dây của mạng điện,...

TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM  TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN­ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN 1 TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN 110kV Giảng viên hướng dẫn:  TS. TRẦN HỒNG QUANG MINH Sinh viên thực hiện:  LÂM MINH KHANG Lớp: 41301399 Khóa: TP. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2016   Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Lời cảm ơn! Lời đầu tiên, tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy Trần Hồng Quang Minh­giảng  viên trường Đại học Tơn Đức Thắng, thầy là người trực tiếp đã hướng dẫn, giảng  dạy giúp tơi trong q trình nghiên cứu đề tài thiết kế mạng điện 110kV. Đồ án này là  kết quả  của q trình tìm tòi học hỏi, cùng q trình học tập trong gần 5 học kỳ tại  trường. Chình vì thế tơi cũng xin chân thành cảm ơn tồn thể q thấy cơ khoa Điện­ Điện tử  của trường Đại học Tơn Đức Thắng những người đã tham gia vào q trình  giảng dạy vã đã trang bị cho tơi đủ kiến thức để hồn thành tốt đồ án này Tiếp đến là lời cảm ơn tới người thân, bạn bè đã động viên tơi trong suốt thời   gian làm đồ án cũng như thời gian học tập  Tôi xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Lâm Minh Khang SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 2 Đô án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh CHƯƠNG I CÂN BẰNG CƠNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 THU THẬP SỐ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH VỀ PHỤ TẢI: Cơng tác phân tích phụ tải chiếm vị trí hết sức quan trọng cần được thực hiện  một cách chu đáo Việc thu thập số liệu về phụ tải chủ yếu là để  nắm vững về  vị  trí và u cầu  của các hộ tiêu thụ lớn, dự báo nhu cầu tiêu thụ, sự phát triển của phụ tải trong tương  lai Sau khi thu thập số liệu và phân tích về phụ tải, ta có bảng số liệu tổng hợp như  sau: Đủ cung cấp cho tải với  = 0.92 Điện áp thanh cái cao áp: o 1,1Udm lúc phụ tải cực đại o 1,05Udm lúc phụ tải cực tiểu o 1,1Udm lúc sự cố 15 20 25 20 0.75 0.8 0.75 0.75 40 % 40 % 40 % 40 % 5000 5000 5000 5000 Kép Kép - Phụ tải Pmax(MW) Pmin(%Pmax) Tmax (giờ/năm) Yêu cầu  cung cấp  điện Điện áp  22 định mức  phía thứ  cấp trạm  phâ phối  (kV) Yêu cầu  5% điều chỉnh  điện áp  phía thứ  cấp  - 30 0.8 40 % 5000 Vòng 15 0.75 40 % 5000 Vòng 22 22 22 22 22 5% 5% 5% 5% 5% Giá tiền 1KWh điện năng tổn thất: 0.05$ SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 3 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV - GVHD: TS. Trần Hoàng Quang Minh Giá tiền 1 Kvar thiết bị bù 5$ 1.2 Phân tích nguồn cung cấp điện: Trong thiết kế mơn học thường chỉ cho một nhà máy điên cung cấp điện cho phụ  tải trong vùng. Nguồn điện được giả thiết cung cấp đủ cơng suất tác dụng theo nhu  cầu của phụ tải với một hệ số cơng suất được qui định (0.9). Điều này cho thấy  nguồn có thể khơng cung cấp đủ u cầu về cơng suất và việc đảm bảo nhu cầu điện  năng phản kháng có thể thực hiện trong q trình thiết kế bằng cách bù cơng suất  kháng tại các phụ tải mà khơng cần phải tải đi từ nguồn 1.3 Cân bằng cơng suất trong hệ thống điện: Cân bằng cơng suất trong hệ thống điện nhằm xét khả năng cung cấp của các  nguồn cho phụ tải thơng qua mạng điện Tại mỗi thời điểm phải ln đảm bảo cân bằng giữacơng suất sản xuất và cơng  suất tiêu thụ. Mỗi mức cân bằng cơng suất tác dụng và cơng suất phản kháng xác định   một giá trị tần số và điện áp.  Q trình biến đổi cơng suất và các chỉ  tiêu chất lượng điện năng khi cân bằng   cơng suất bị phá hoại, xảy ra rất phức tạp, vì giữa chúng có quan hệ tương hỗ Để đơn giản bài tốn, ta coi sự thay đổi cơng suất tác dụng ảnh hưởng chủ yếu   đến tần số, còn sự cân bằng cơng suất phản kháng ảnh hưởng chủ  yếu đến điện áp.  Cụ thể là khi nguồn phát khơng đủ  cơng suất tác dụng cho phụ tải thì tần số bị  giảm   đi và ngược lại. Khi thiếu cơng suất phản kháng điện áp bị giảm thấp và ngược lại Trong mạng điện, tổn thất cơng suất phản kháng lớn hơn cơng suất tác dụng, nên  khi các máy phát điện được lựa chọn theo sự cân bằng cơng suất tác dụng, trong mạng   thiếu hụt cơng suất kháng. Điều này dẫn đến xấu các tình trạng làm việc của các hộ  dùng điện, thậm chí làm ngừng sự truyền động của các máy cơng cụ  trong xí nghiệp   gây thiệt hại rất lớn. Đồng thời làm hạ  điện áp của mạng và làm xấu tình trạng làm  việc của mạng. Cho nên việc bù cơng suất kháng là vơ cùng cần thiết. Mục đích của  bù sơ bộ trong phần này là để cân bằng cơng suất kháng và số liệu để  chọn dây dẫn  và cơng suất máy biến áp cho chương sau Sở dĩ bù cơng suất kháng mà khơng bù cơng suất tác dụng là vì khi bù cơng suất   phản kháng giá thành kinh tế hơn, chỉ cần dùng bộ tụ điện để phát ra cơng suất phản   SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 4 Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh kháng. Trong khi thay đổi cơng suất tác dụng thì phải thay đổi máy phát, nguồn phát  dẫn đến chi phí tăng lên nên khơng được hiệu quả về kinh tế 1.3.1 CÂN BẰNG CƠNG SUẤT TÁC DỤNG: Một đặc điểm quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng   từ cácnguồn điện đến các hộ tiêu thụ và khơng thể tích luỹ điện năng thành số lượng  nhìn thấy được. Tính chất này xác định sự đồng bộ của q trình sản xuất và tiêu thụ  điện năng Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệ thống  cần phải phát cơng suất bằng cơng suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất cơng suất   trong các mạng điện, nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng giữa cơng suất phát và  cơng suất tiêu thụ Ngồi ra để hệ thống vận hành bình thường, cần phải có sự dự trữ nhất định của  cơng suất tác dụng trong hệ  thống. Dự  trữ  trong hệ  thống điện là một vấn đề  quan   trọng, liên quan đến vận hành cũng như phát triển của hệ thống điện Cân bằng cơng suất cần thiết để giữ tần số trong hệ thống điện. Cân bằng cơng  suất trong hệ thống được biểu diễn bằng biểu thức sau: Trong đó: ­ : Tổng công suất tác dụng phát ra của các nhà máy điện trong hệ thống ­ : Tổng phụ tải cực đại của các hộ tiêu thụ ­ : Hệ số đồng thời (giả thiết chọn 0,8) ­ : Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp ­ : Tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện ­ : Tổng cơng suất dự trữ.  Xác định hệ số đồng thời của một khu vực phải căn cứ vào tình hình thực tế của  phụ tải Theo tài liệu thống kê thì tổn thất cơng suất tác dụng của đường dây và máy biến  áp trong trường hợp mạng cao áp khoảng 8÷10% Ta có:  Cơng suất tự dùng của các nhà máy điện: SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 5 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Tính theo phần trăm của ­ Nhà máy nhiệt điện 3 ÷ 7% ­ Nhà máy thuỷ điện 1 ÷ 2% Công suất dự trữ của hệ thống: ­ Dự  trữ  sự  cố  thường lấy bằng công suất của một tổ  máy lớn nhất trong  hệ thống điện ­ Dự  trữ  phụ  tải là dự  trù cho phụ  tải tăng bất thường ngoài dự  báo: 2­3%  phụ tải tổng ­ Dự trữ phát triển nhằm đáp ứng phát triển phụ tải 5­15 năm sau Tổng qt dự trữ hệ thống lấy bằng 10 ­ 15% tổng phụ tải của hệ thống. Trong   thiết kế mơn học giả  thiết nguồn điện đủ  cung cấp hồn tồn cho nhu cầu cơng suất   tác dụng và chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng của nhà máy điện   nên tính cân bằng cơng suất tác dụng như sau:  Từ số liệu cơng suất tác dụng cực đại của các phụ tải ta tính được cơng suất tác  dụng của nguồn phát ra là: Vây ta cần nguồn có cơng suất tác dụng là  1.3.2 CÂN BẰNG CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG: Sản xuất và tiêu thụ  điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự  cân bằng   giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ  tại mỗi thời điểm. Sự  cân bằng đòi  hỏi khơng những chỉ  đối với cơng suất tác dụng, mà còn đối với cả  cơng suất phản   kháng Sự  cân bằng cơng suất phản kháng có quan hệ với điện áp. Phá hoại sự  cân bằng  cơng suất phản kháng sẽ dẫn đến sự thay đổi điện áp trong mạng điện. Nếu cơng suất   phản kháng phát ra lớn hơn cơng suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạng điện   tăng, ngược lại nếu thiếu cơng suất phản kháng điện áp trong mạng sẽ  giảm. Vì  vậy để  đảm bảo chất lượng của điện áp ở  các hộ  tiêu thụ  trong mạng điện và trong  hệ thống, cần tiến hành cân bằng sơ bộ cơng suất phản kháng Ta có mối quan hệ của cơng suất tác dụng phản kháng: Qi =Pi×tgφi Từ các số liệu của phụ tải và của nguồn tính ở trên ta có các cơng suất phản kháng  của nguồn và của các phụ tải như sau: Thơng  số Nguồn Tải 1 SVTH: Lâm Minh Khang Tải 2 Tải 3 Tải 4 Tải 5 Tải 6 P a g e  | 6 Đô án thiết kế mạng điện 110Kv P(MW) cos Q(Mvar) S(MVA) 125 103.5 162.50 15 0.75 13.23 20.00 20 0.8 15.00 25 GVHD:TS. Trần Hoàng Quang Minh 25 0.75 22.05 33.33 20 0.75 17.64 26.67 30 0.8 22.50 37.50 15 0.75 13.23 20.00 Cân bằng cơng suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống.  Cân bằng cơng suất phản kháng được biểu diễn bằng biểu thức sau : Trong đó: ­ : tổng cơng suất phát ra của các máy phát điện.Trong thiết kế mơn học chỉ  thiết kế từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng của nhà máy nên chỉ cần   cân bằng từ thanh cái cao áp = 110 × tg(acos(0,92)) = 110 × 0,43 = 46,86(MVAr) ­ :tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời ­ :tổng tổn thất cơng suất phản kháng trong máy biến áp có thể ước lượng  với: Ta chọn:  ­ : tổng tổn thất cơng suất kháng trên các đoạn đường dây của mạng điện   Với mạng điện 110 kV trong tính tốn sơ bộ có thể xem tổn thất cơng suất   phản kháng trên cảm kháng đường dây bằng công suất phản kháng do   điện dung đường dây cao áp sinh ra ­ : tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống với ­ : công suất phản kháng dự trữ của hệ thống với: Cơng suất bù sơ bộ cho phụ tải thứ I được tính: Qbi=pi(tgI – tgI’) Trong thiết kế mơn học, chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của nhà máy điện có thể  khơng cần tính Qtd và Qdt. Từ  cơng thức trên có thể suy ra lượng cơng suất kháng cần  bù QbùƩ  Nếu  QbùƩdương có nghĩa hệ  thống cần cài đặt thêm thiết bị  bù để  cân bằng  cơng suất kháng SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 7 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Trong phần này ta chỉ xét cung cấp cơng suất bù cho các phụ tải ở xa nguồn và có   hệ  số  cosφ  thấp hay phụ  tải có cơng suất tiêu thụ  lớn. Và ta có thể  tạm cho một   lượng  Qbùi  ở các phụ tải này sao cho tổng Q bù i  bằng QbùƩ. Sau đó, ta tính lại cơng suất  biểu kiến và hệ số cơng suất cosφ mới theo cơng thức:    , và   Từ biểu thức và các số liệu bảng trên ta có QbùƩ: ­= 0,8×103.5 + 16.250 – 46.86 = 52.19 (MVAr)   Chọn  = 53(MVAr) Sau khi bù sơ bộ cơng suất kháng ta có bảng số liệu phụ tải: Phụ  Ppt(MW) tải Tổn g 15 20 25 20 30 15 125.00 cos 0.75 0.80 0.75 0.75 0.80 0.75 Qpt  Qb  Qpt­Qb  (Mvar (Mvar) (Mvar) ) 13.20 6.20 15.00 8.00 22.05 12 10.00 17.64 8.60 22.50 10 12.50 13.23 5.20 103.50 53.00 50.50 S  S’  (MVA (MVA ) ) 19.98 16.23 25.00 21.54 33.30 26.93 26.64 21.77 37.50 32.50 19.98 15.88 162.40 Cos’ 0.92 0.93 0.93 0.92 0.92 0.94 134.84   Số liệu này sẽ được dùng trong phần so sánh phương án chọn dây chọn công suất   máy biến áp. Nếu sau này khi tính chính xác lại sự phân bố thiết bị bù mà một phụ tải  khơng được bù nhưng lại được bù sơ bộ thì ta phải kiểm tra lại tiết diện dây và cơng   suất máy biến áp đã chọn.  CHƯƠNG 2 ĐỀ RA PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN VÀ CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THỎA MÃN KỸ THUẬT SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 8 Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh 2.1 LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN: Điện áp vận hành của cả  mạng điện  ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ  tiêu kinh tế  kỹ thuật cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện Điện áp định mức của cả  mạng điện phụ  thuộc vào nhiều yếu tố: cơng suất của  phụ  tải, khoảng cách giữa các phụ  tải và các nguồn cung cấp điện, vị  trí tương đối  giữa các phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ  đồ  cung cấp điện   Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị  của cơng suất trên   mỗi đoạn đường dây trong mạng điện Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, sơ bộ về một số đường dây hình tia nối từ nguồn   đến phụ tải ở xa hoặc có cơng suất tiêu thụ lớn cấp điện áp phụ thuộc vào cơng suất   và khoảng cách truyền tải. Dựa vào cơng thức Still để tìm điện áp tải điện U(kV): U =  P : cơng suất truyền tải (KW) Trong đó :  L : khoảng cách truyền tải (km).  Phụ tải P (MW) L(Km) U(kV) 15 44.72 28.50 20 41.23 27.40 25 41.23 27.42 20 44.72 28.52  30 44.72 28.57 15 44.72 28.50 Theo các cấp điện áp của Việt Nam thì chỉ  có cấp 110 KV là cao gần nhất so với   28.57kV nên ta sẽ chọn cấp điện áp 110 kV để truyền tải cho hệ thống này 2.2. CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN: Sơ đồ nối dây của mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố: số lượng phụ tải, vị trí phụ  tải, mức độ liên tục cung cấp điện, cơng tác vạch tuyến, sự phát triển của phụ tải và  khả năng vận hành của mạng điện Trong phạm vi đồ án mơn học có thể chia ra làm nhiều vùng để cung cấp điện cho  các nút phụ tải. Đối với phụ tải có nhu cầu cung cấp điện liên tục cần đưa ra phương  án đường dây lộ kép hay phương án mạch vòng kín Theo u cầu cung cấp điện ta chia ra làm 2 loại phụ tải:  Phụ tải loại 1: gồm tải 2, tải 3, tải 5, tải 6 u cầu cung cấp điện liên tục  Phụ tải loại 2: gồm tải 1, tải 4 khơng u cầu cung cấp điện liên tục SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 9 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Theo u cầu của đồ án, vị trí của các phụ tải, loại phụ tải, ta chia phụ tải thành 2   khu vực để giảm thiểu các phương án tính tốn cũng như thời gian thực hiện thiết kế   Vị trí các phụ tải và nguồn điện   Theo đề o  Tải 2, tải 3: u cầu cung cấp điện liên tục mạch kép o Tải 5, tải 6: u cầu cung cấp điện liên tục mạch vòng Ta chia ra làm 3 khu vực o Khu vực 1: Gồm tải 5, tải 6 o Khu vực 2: Gồm tải 3, tải 4 SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 10 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Tổn thất cơng suất trong trạm biến áp Trạm ∆PFe ∆QFe ∆PCu=∆PB ∆QCu=∆QB biến áp (MW) 0.200 (MW) (MW) (MW) 0.029 0.05 1.15 0.058 0.400 0.07 1.44 0.058 0.400 0.09 1.95 0.035 0.240 0.08 1.83 0.070 0.480 0.10 2.24 0.042 0.272 ∑ 0.292 1.992 0.06 0.45 1.25 9.86 Kết quả điện áp lúc phụ tải cực đại Phụ tải Điện áp phía  cao áp (kV) Điện áp phía  hạ áp quy về  cao áp (kV) 119.02 115.84 25.48 15.82 114.54 112.56 24.76 12.55 115.60 113.61 24.99 13.61 117.49 114.16 25.12 5.19 116.28 113.08 24.88 13.09 116.00 112.64 24.78 12.64 SVTH: Lâm Minh Khang Điện áp phía  hạ áp (kV) % độ lệch  điện áp phía  thứ cấp P a g e  | 126 Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh Tổng hợp cơng suất đầu các đường dây có nối với nguồn Stt Đường  dây P Q (MW) (Mvar) N­2 36.84 22.83 N­3 26.14 15.75 N­4 20.54 11.90 N­5 15.49 20.27 N­6 20.45 12.54 119.46 83.29 ∑Si 7.3  TÍNH TỐN TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN LÚC PHỤ TẢI  CỰC TIỂU: 7.3.1 Vẽ sơ đồ thay thế của mạng điện: Xem các hình vẽ ở chương 6 7.3.2 Bảng số liệu phụ tải: Số liệu phụ tải Pmin và cos  theo đề bài Phụ  tải Ppt­max (MW) 15 20 25 20 30 15 Ppt­ min(%P max) (MW) 40% 40% 40% 40% 40% 40% SVTH: Lâm Minh Khang Cos 10 12 Qpt­min (Mvar) 0.75 0.80 0.75 0.75 0.80 0.75 5.29 6.00 8.82 7.06 9.00 5.29 P a g e  | 127 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh 7.3.3 Tính điện áp và tổn thất cơng suất lúc phụ tải cực tiểu: Khi phụ tải cực tiểu: UN = 1.05 × Uđm = 1,05 ×110  = 115,5 (kV) 7.3.3.1 Q trình tính ngược theo chiều từ cuối đường dây ngược về nguồn, dùng  Uđm để tính tốn: Tính tốn tương tự  như  phần tính   chương 6 nhưng thay đổi phụ  tải   Pmax  thành Pmin  và Qmax  thành Qmin   bảng 7.7, đồng thời khơng vận hành  thiết bị bù Kết quả tính tốn xem các bảng số liệu tổng hợp bên dưới 7.3.3.2 Q trình tính thuận từ đầu nguồn về cuối đường dây để tính tổn thất  điện áp, từ đo suy ra điện áp ở các nút: Tính tốn tương tự  như  phần tính ở  mục 7.2.3.2 chương 7 và chọn điện   áp UN = 115,5 kV Kết quả tính tốn xem các bảng số liệu tổng hợp bên dưới Kết quả tính tốn tổn thất đường dây Stt Đường Tổn thất dây cơng suất tác dụng ∆PL Tổn thất công suất (MW) phản kháng Công suất kháng  điện do điện dung  đường dây sinh ra  ∆QC kể cả 2 đầu.  (Mvar) 2­1 0.05 0.08 1.18 N­2 0.04 0.06 2.74 N­3 0.19 0.26 2.72 N­4 0.09 0.17 1.50 N­5 0.05 0.16 1.56 N­6 0.05 0.13 1.52 5­6 0.02 0.49 0.02 0.88 1.30 12.52 ∑ SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 128 Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh  Tổn thất cơng suất trong trạm biến áp Trạm ∆PFe ∆QFe ∆PCu=∆PB ∆QCu=∆QB biến áp (MVar) 0.200 (MW) (MVar) (MW) 0.029 0.058 0.01 0.30 0.400 0.01 0.23 0.058 0.400 0.02 0.41 0.035 0.240 0.02 0.41 0.070 0.480 0.02 0.40 0.042 0.272 ∑ 0.292 1.992 0.01 0.09 0.23 1.98 Kết quả điện áp lúc phụ tải cực tiểu Phụ tải Điện áp phía  cao áp (kV) Điện áp phía  hạ áp quy về  cao áp (kV) 114.29 111.42 24.51 11.41 114.34 112.56 24.76 12.55 115.60 113.61 24.99 13.61 113.71 110.72 24.36 10.73 112.68 110.77 24.37 10.77 117.70 114.37 25.16 14.36 SVTH: Lâm Minh Khang Điện áp phía  hạ áp (kV) % độ lệch  điện áp phía  thứ cấp P a g e  | 129 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Tổng hợp cơng suất đầu các đường dây có nối với nguồn Stt Đường  dây P Q (MW) (Mvar) N­2 6.20 0.26 N­3 10.27 7.17 N­4 8.15 6.38 N­5 16.78 9.44 N­6 8.25 7.20 49.65 30.45 3∑Si 7.4 TÍNH TỐN TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN LÚC SỰ CỐ: 7.4.1 Vẽ sơ đồ thay thế của mạng điện: Sơ đồ thay thế khi sự cố 01 máy biến áp trạm B6 của mạch vòng N­5­6­ N: SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 130 Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv SVTH: Lâm Minh Khang GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh P a g e  | 131 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Sơ đồ thay thế khi sự cố đứt dây đoạn N­6 của mạch vòng N­5­6­N:   Hình 7.4 Sơ đồ thay thế khi sự cố đứt dây đoạn N­5 của mạch vòng N­5­6­N: SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 132 Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh Sơ đồ thay thế khi sự cố đứt dây 01 lộ của mạch kép đường dây N­5  hoặc sự cố 01 máy biến áp của trạm B5: SN­5 S'5 R5 jX S"5 N SR5 U5 j   Q C5   PFe5+j  QFe5 RB5 j   Q C5 jX B5 U'5 S5 = P5+j(Q5­Qbù5) (MVA) Hình 7.6 7.4.2 Tính điện áp và tổn thất cơng suất lúc sự cố: Các điều kiện tính tốn: + Phụ tải cực đại với dung lượng bù sẵn có + Xét trường hợp sự  cố  đứt một đường dây lộ  kép, một đường dây của  mạch vòng kín hay sự cố một máy biến áp Khi sự cố ta chọn: UN = 1.1 × Uđm = 1.1 ×110  = 121 (kV) SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 133 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Trong phương án cấp điện đã chọn ta tính tốn các trường hợp sự cố như  sau:  + Tại vùng 1, gồm các phụ tải 1, 2, 3: ta chỉ xét trường hợp sự cố đứt dây  mạch vòng N­2­3­N (đứt dây đoạn N­2 hoặc đoạn N­3) và sự cố 01 máy   biến áp của trạm B2 + Tại vùng 2, gồm các phụ tải 4, 5, 6: ta chỉ xét trường hợp sự cố đứt 01 lộ  đường dây của mạch kép N­5 và sự cố 01 máy biến áp của trạm B5 Thơng số đường dây và máy biến áp trong các trường hợp sự cố: Bảng 7.12: Thơng số đường dây và máy biến áp trong các trường hợp sự cố Trườn g hợp Sự cố  đứt 1  đoạn  của  mạch  vòng  N­5­6­ N Sự cố  1 MBA  của  trạm  B5 Sự cố  1 MBA  của  trạm  B6 Ph ụ  tải Số  lượn g  MBA Sđm RB (MVA) (Ω ) XB (Ω ) 32 0.94 21.75 16 32 16 2.19 1.88 4.38 43.35 43.5 86.7 X (Ω ) (Ω ) N­5 5.90 17.89 128.79 N­6 7.60 18.34 126.11 6­5 18.40 17.20 106.80 N­5 5.90 17.89 128.79 N­6 7.60 18.34 126.11 6­5 18.40 17.20 106.80 ∆QFe (kW) (kVar) Đườn g dây 70 480 42 35 21 272 240 136 Y R ∆PFe (1/Ω )10 Ghi  ­6 Mạch  vòng  N­5­ 6­N  trở  thành  mạch  liên  thơng Vận  hành  mạch  vòng  N­5­ 6­N Sự cố  đứt 1  lộ của  mạch  kép N­ 2 25 1.27 27.95 58 400 N­2 11.13 17.32 105.96 Vận  hành  1 lộ  do  đứt 1  lộ Sự cố  1 MBA  của  trạm  B2 25 2.54 55.9 29 200 N­2 5.57 8.66 226.77 Vận  hành  2 lộ SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 134 Đô án thiết kế mạng điện 110Kv Sự cố  đứt 1  lộ của  mạch  kép N­ Sự cố  1 MBA  của  trạm  B2 2 GVHD:TS. Trần Hoàng Quang Minh 25 1.27 27.95 58 400 25 2.54 55.9 29 200 N­3 13.61 18.55 104.31 Vận  hành  1 lộ  do  đứt 1  lộ N­2 6.80 8.66 224.29 Vận  hành  2 lộ 7.4.2.1 Q trình tính ngược theo chiều từ cuối đường dây ngược về nguồn, dùng  Uđm để tính tốn: Tính tốn tương tự như phần tính ở chương 6 nhưng một số thơng số có  thay đổi, cụ thể: + Khi sự  cố  01 lộ  của đường dây mạch kép thì thơng số  điện trở, cảm  kháng, dung dẫn của lộ còn lại thay đổi + Khi sự cố  01 máy biến áp của trạm có 02 máy biến áp thì: tổng trở  của  máy biến áp còn lại tăng gấp đơi và tổn thất sắt của máy biến áp còn lại   giảm ½ Kết quả tính tốn xem các bảng số liệu tổng hợp bên dưới 7.4.2.2 Q trình tính thuận từ đầu nguồn về cuối đường dây để tính tổn thất  điện áp, từ đo suy ra điện áp ở các nút: Tính tốn tương tự  như  phần tính ở  mục 7.2.3.2 chương 7 và chọn điện   áp UN = 121 kV Kết quả tính tốn xem các bảng số liệu tổng hợp bên dưới 7.4.2.3 Tổng hợp các số liệu tính điện áp và tổn thất cơng suất lúc sự cố: Kết quả tính tốn tổn thất đường dây khi sự cố STT Loại sự cố SVTH: Lâm Minh Khang Đườn g Tổn thất  công suất  Tổn thất  công suất  Công suất  kháng do  P a g e  | 135 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV dây GVHD: TS. Trần Hoàng Quang Minh tác dụng  ∆PL(MW) phản kháng ∆QL(Mvar) điện dung  đường dây  sinh ra ∆QC  kể cả 2  đầu (MVA) Đứt đoạn N­5 N­6 2.04 4.91 1.56 (Mạch vòng (N­ 5­6­N) 6­5 0.65 1.97 1.52 Đứt đoạn N­6 N­5 1.46 4.42 1.56 (Mạch vòng (N­ 5­6­N) 5­6 0.15 0.36 1.52 Sự cố 1 MBA  N­5 0.51 1.56 1.56 (Mạch vòng (N­ 5­6­N) N­6 0.37 0.89 1.52 5­6 0.04 0.04 1.30 Đứt dây 1 lộ N­2 1.58 2.46 1.28 0.58 1.80 2.74 0.99 1.35 1.26 0.52 0.66 2.72 (Mạch kép N­2) Sự cố 1 MBA (Mạch kép N­2) 10 Đứt dây 1 lộ N­3 (Mạch kép N­3) 11 Sự cố 1 MBA (Mạch kép N­3) SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 136 Đô án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh Tổn thất cơng suất trong trạm biến áp khi sự cố STT Loại sự cố Phụ  tải ∆PFe ∆QFe ∆PCu=∆PB ∆QCu=∆QB (MW) (Mvar) (MW) (Mvar) Đứt đoạn N­5 0.070 0.480 0.10 2.24 (Mạch vòng  (N­5­6­N) 0.042 0.272 0.06 1.25 Đứt đoạn N­6 0.070 0.480 0.10 2.24 (Mạch vòng  (N­5­6­N) 0.042 0.272 0.06 1.25 Sự cố 1 MBA  0.035 0.240 0.20 4.48 (Mạch vòng  (N­5­6­N) 0.021 0.136 0.4 2.50 Đứt dây 1 lộ 0.058 0.4 0.14 2.88 0.029 0.2 0.28 5.76 0.058 0.4 0.09 1.95 0.029 0.2 0.18 3.9 (Mạch kép N­ 2) Sự cố 1 MBA (Mạch kép N­ 2) 10 Đứt dây 1 lộ (Mạch kép N­ 3) 11 Sự cố 1 MBA (Mạch kép N­ 3) SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 137 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV GVHD: TS. Trần Hồng Quang Minh Kết quả điện áp lúc phụ tải cực đại lúc sự cố STT Loại sự cố Phụ  tải Điện áp  phía cao  áp (kV) Điện áp  phí hạ áp  qui về  phía cao áp Điện áp  phía hạ áp %độ lệch  điện áp  phía thứ  cấp (kV) Đứt đoạn N­5 116.16 112.95 24.85 12.95 (Mạch vòng  (N­5­6­N) 112.14 106.02 23.32 6.02 Đứt đoạn N­6 114.91 111.67 24.67 12.14 (Mạch vòng  (N­5­6­N) 117.82 114.51 25.19 14.51 Sự cố 1 MBA  116.74 110.35 24.28 10.35 (Mạch vòng  (N­5­6­N) 117.58 114.22 25.13 14.23 Đứt dây 1 lộ 114.34 112.36 24.72 12.36 117.96 112.99 24.86 13.00 114.41 112.42 24.73 12.42 118.28 115.01 25.30 15.00 (Mạch kép N­ 2) Sự cố 1 MBA (Mạch kép N­ 2) 10 Đứt dây 1 lộ (Mạch kép N­ 3) 11 Sự cố 1 MBA (Mạch kép N­ 3) SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 138 Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh Tổng hợp cơng suất đầu các đường dây có nối với nguồn lúc sự cố STT Loại sự cố Đườn P g (MW) dây Q (Mvar) Đứt đoạn N­5 N­6 47.96 37.85 (Mạch vòng (N­ 5­6­N) 6­5 30.82 21.81 Đứt đoạn N­6 N­5 43.66 24.70 (Mạch vòng (N­ 5­6­N) 5­6 14.95 11.04 Sự cố 1 MBA  N­5 25.18 20.45 (Mạch vòng (N­ 5­6­N) N­6 20.14 13.46 6­5 5.02 1.28 Đứt dây 1 lộ N­2 36.84 22.83 35.92 24.43 26.14 15.75 25.50 16.64 (Mạch kép N­2) Sự cố 1 MBA (Mạch kép N­2) 10 Đứt dây 1 lộ N­3 (Mạch kép N­3) 11 Sự cố 1 MBA (Mạch kép N­3) SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 139 Đồ án thiết kế mạng điện 110kV SVTH: Lâm Minh Khang GVHD: TS. Trần Hoàng Quang Minh P a g e  | 140 ...  trí tương đối  giữa các phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ  cung cấp điện   Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị... SVTH: Lâm Minh Khang P a g e  | 8 Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh 2.1 LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN: Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ  tiêu kinh tế ... Đơ án thiết kế mạng điện 110Kv GVHD:TS. Trần Hồng Quang Minh Trong thực tế, kết cấu lưới điện có xu hướng đi dây mạch vòng nhằm đảm  bảo độ  tin cậy cung cấp điện;  Tuy nhiên, trong phạm vi đồ  án này, tác giả