ĐỐ án MÔN HỌC THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỐ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Sinh viên thực Mã sinh viên Giảng viên hướng dẫn Ngành : Doãn Phương Nam : 18810170054 : TS.TRẦN ANH TÙNG : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành Lớp Khoá : HỆ THỐNG ĐIỆN : D13TDHHTD : 2018-2023 Hà Nội, tháng 11 năm 2020 LỜI CẢM ƠN Ngày nay, điện phần vô quan trọngtrong hệ thống lượng quốc gia Trong điều kiện nước ta thời kì cơng nghiệp hố đại hố điện lại đóng vai trị vơ quan trọng.Điện điều kiện tiên quyểt cho việc phát triển nông nghiệp ngành sản xuất khác.Do kinh tế nước ta giai đoạn phát triển việc phát triển điện thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện điện phânphối điệncho hộ tiêu thụ cần phải tính tốn kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lý kĩ thuật kinh tế Đồ án mơn học đưa phương án có khả thực thi việc thiết kế mạng lưới điện cho khu vực gồm hộ tiêu thụ điện loại I loại III Nhìn chung, phương án đưa đáp ứng yêu cầu mạng điện Dù cố gắng song đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế, em mong nhận bảo giúp đỡ thầy, để em tự hồn thiện thêm kiến thức lần thiết kế đồ án sau Trong trình làm đồ án, em xin chân thành cám ơn thầy cô giáo, đặc biết cám ơn TS:Trần Anh Tùng tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Hà Nội, ngày 07 Tháng 11 năm 2020 Sinh viên Doãn Phương Nam MỤC LỤC CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1 Phân tích nguồn 1.2 Phụ tải CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG SƠ BỘ CÔNG SUẤT 2.1 Cân bằng công suất tác dụng 2.2 Cân bằng công suất phản kháng CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ .8 TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 3.1 Đề xuất phương án dây .8 3.1.1 Nhóm 10 3.1.2 Nhóm 11 3.1.3 Nhóm 11 3.1.4 Nhóm 12 3.2 Lựa chọn điện áp định mức, tiết diện dây, tính tổn thất điện áp 12 3.2.1 Chọn điện áp định mức 12 3.2.1.1 Nhóm 13 3.2.1.2 Nhóm 13 a) Phương án 2a: 13 3.2.1.3 Nhóm Nhóm 14 3.2.2 Chọn tiết diện tổn thất điện áp .14 3.2.2.1 Chọn tiết diện dây dẫn .14 3.2.2.2 Tính tổn thất điện áp mạng điện .16 3.2.2.3 Áp dụng cho Nhóm phụ tải .16 Page | CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 24 4.1 Hàm chi phí 24 4.2 Áp dụng cho nhóm phụ tải 25 4.2.1 Nhóm 25 CHƯƠNG 5: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 27 5.1 Chọn máy biến áp giảm áp 27 5.2 Chọn sơ đồ nối điện .28 5.2.1 Chọn sơ đồ nối dây chi tiết cho các trạm hạ áp phụ tải 28 5.2.2 Chọn sơ đồ nối chính cho toàn ̣ thống điê ̣n .30 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP LƯỚI ĐIỆN 31 6.1 Chế độ cực đại .31 6.1.1 Đường dây HT-2 .31 6.1.2 Các đường dây HT-1, HT-3, HT-4, HT-5 HT-6 32 6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 30 6.3 Chế độ cố 30 CHƯƠNG 7:TÍNH TỐN ĐIỆN ÁP NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH 32 ĐIỆN ÁP TRONG LƯỚI ĐIỆN 32 7.1 Tính điện áp nút mạng điện .32 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại 32 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu cực đại 32 7.2 Điều chỉnh điện áp 33 7.2.1 Yêu cầu chung 33 7.2.2 Tính tốn chọn đầu phân áp cho trạm chế độ làm việc 34 Page | CHƯƠNG 8: TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 36 8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện 36 8.2 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện 36 8.3 Tổn thất điện mạng điện 37 8.4 Các loại chi phí giá thành 37 8.4.1 Chi phí vận hành hàng năm .37 8.4.2 Chi phí tính tốn hàng năm 37 8.4.3 Giá thành truyền tải điện 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 Page | CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NG̀N VÀ PHỤ TẢI 1.1 Phân tích ng̀n Ng̀n điện Hệ thống có đặc điểm: +) Cơng suất vơ lớn, có điện áp 110 kV +) Hê ̣ số công suất là 0,88 1.2 Phụ tải Trong ̣ thống điê ̣n gồm 06 phụ tải: có: 01 phụ tải phụ tải loại III, 05 phụ tải 2, 3, 4, 5, loại I Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax = 4028 Điê ̣n áp định mức của mạng điê ̣n thứ cấp là 22kV Bảng 1.1: Số liệu phụ tải Phụ tải Pmax (MW) 22 26 28 30 34 36 Pmin (MW) 16 19,2 20,8 22,4 24 28 cos φ 0,9 Qmax (MVAr) 10,65 12,58 13,55 14,52 16,46 17,42 Qmin (MVAr) 7,74 9,29 10,07 10,84 11,62 13,55 Smax (MVA) 24,44 28,88 31,11 33,33 37,77 39,99 Smin (MVA) 17,77 21,33 23,11 24,88 26,66 31,11 Loại hộ phụ tải Điện áp thứ cấp (kV) Tmax III I I I I I 22 22 22 22 22 22 4045 Page | CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG SƠ BỘ CƠNG SUẤT 2.1 Cân bằng cơng śt tác dụng Đặc điểm trình sản xuất điện công suất nhà máy sản xuất phải cân với công suất tiêu thụ phụ tải thời điểm Việc cân công suất hệ thống điện cho thấy khả cung cấp nguồn phát yêu cầu phụ tải có cân hay khơng, từ sơ định phương thức vận hành nhà máy để đảm bảo cung cấp đủ công suất, thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật có hiệu kinh tế cao Đặc biệt việc tính tốn cân cơng suất cho hệ thống chế độ cực đại, cực tiểu chế độ cố, nhằm đảm bảo độ tin cậy hệ thống, đảm bảo tiêu chất lượng điện cung cấp cho phụ tải Tổng cơng suất phát nguồn điê ̣n phải lớn cơng suất u cầu chế độ max, tính theo công thức sau: PF = Pyc = mPpt + Pmđ (2.1) Trong đó: m: hệ số đồng thời (ở lấy m = 1) PF: tổng công suất tác dụng phát nguồn Pyc: công suất tác dụng yêu cầu phụ tải Ppt: tổng công suất tác dụng cực đại hộ tiêu thụ: Ppt = 176 MW Pmđ: tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp Ta chọn: Pmđ = 5% mPpt = 8,8 (MW) Ta thấy: PF = Pyc = mPpt + Pmđ = 1.176 + 8,8 = 184,8 (MW) Do giả thiết nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng nên ta không cần cân chúng 2.2 Cân bằng công suất phản kháng Việc cân công suất phản kháng có ý nghĩa định đến điện áp mạng điện Q trình cân cơng suất phản kháng sơ nhằm phục vụ cho việc lựa chọn dây dẫn không giải triệt để vấn đề thiếu công suất phản kháng Biểu thức cân công suất phản kháng biểu diễn sau: QF = mQpt +QB + QL –QC ( 2.2 ) Trong đó: m: hệ số đồng thời (ở lấy m = 1) QF: tổng công suất phản kháng phát kinh tế nhà máy điện, tính dựa cân công suất tác dụng Tổng công suất tác dụng u cầu phụ tải cơng suất nhà máy điện hệ thống phải đáp ứng Giả sử ta lấy hệ số công suất tổ máy phát hệ số công suất hệ thống QF = PFtgF (tgHT =0,5397)→QF = 184,8.0,5397 = 99,736 (MVAr) Qpt: tổng công suất phản kháng cực đại phụ tải Qpt = Ppti.tgpti = 176.0,484 = 85,184 (MVAr) QB: tổng tổn thất công suất phản kháng MBA hệ thống Ta lấy: QB = 15%∑Qpt = 12,778 (MVAr) QL: tổng tổn thất công suất phản kháng đường dây mạng điện QC: tổng công suất phản kháng dung dẫn đoạn đường dây cao áp mạng điện sinh Với lưới điện xét tính tốn sơ ta coi: QL = QC Thay thành phần vào biểu thức cân công suất phản kháng (2 2), ta có: Qyc = mQpt + QB + QL – QC = 85,184 + 12,778 = 97,962 (MVAr) Ta thấy ∑Qyc < ∑QF, nên bù sơ công suất phản kháng Page | CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 3.1 Đề xuất phương án dây Một yêu cầu thiết kế mạng điện đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục, phải đảm bảo tính kinh tế Muốn đạt yêu cầu người ta phải tìm phương án hợp lý phương án vạch đồng thời đảm bảo tiêu kỹ thuật Các yêu cầu mạng điện:  Đảm bảo an toàn cho người thiết bị  Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện  Đảm bảo chất lượng điện  Đảm bảo tính linh hoạt mạng điện  Đảm bảo tính kinh tế có khả phát triển Trong thiết kế nay, để chọn sơ đồ tối ưu mạng điện người ta sử dụng phương pháp nhiều phương án Từ vị trí cho phụ tải nguồn cung cấp, cần dự kiến số phương án phương án tốt chọn sở so sánh kinh tế - kỹ thuật phương án Đồng thời cần ý chọn sơ đồ đơn giản Các sơ đồ phức tạp chọn trường hợp sơ đồ đơn giản không thoả mãn yêu cầu kinh tế - kỹ thuật Những phương án lựa chọn để tiến hành so sánh kinh tế phương án thoả mãn yêu cầu kỹ thuật mạng điện Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu mạng độ tin cậy chất lượng cao điện cung cấp cho hộ tiêu thụ Khi dự kiến sơ đồ mạng điện thiết kế, trước hết cần ý đến hai yêu cầu Để thực yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I, cần đảm bảo dự phòng 100% mạng điện, đồng thời dự phịng đóng tự động Vì để cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I sử dụng đường dây hai mạch hay mạch vòng Các hộ tiêu thụ loại III cung cấp điện đường dây mạch Để chọn sơ đồ tối ưu mạng điện ta sử dụng phương pháp chia lưới điện thành nhóm nhỏ, nhóm ta đề phương án nối dây, dựa tiêu kinh tế - kỹ thuật ta chọn phương án tối ưu nhóm Vì nhóm phân chia độc lập, khơng phụ thuộc lẫn nên kết hợp phương án tối ưu nhóm lại ta sơ đồ tối ưu mạng điện Ưu nhược điểm phương pháp chia nhóm : Ưu điểm: phương pháp giúp ta chọn sơ đồ tối ưu mà không bị thiếu phương án Nhược điểm: việc chia nhóm phụ thuộc nhiều vào số lượng vị trí địa lý phụ tải Khi vị trí địa lý phụ tải đan xen nhau, việc chia nhóm gặp nhiều khó khăn Việc chia nhóm thực sau: trước tiên dựa vào vị trí địa lý cơng suất nguồn phụ tải, xem xét xem phụ tải lấy công suất từ nguồn nào, phụ tải gần cho vào nhóm Ở có hai nguồn, phụ tải cung cấp từ nguồn gần nhất, phụ tải nằm vị trí gần nguồn xét đến cơng suất nguồn tổng công suất phụ tải xung quanh để đưa định nối phụ tải với nguồn Sau tiến hành phân chia thành nhóm Việc vạch phương án tiến hành nhóm Dựa sở vị trí địa lý phụ tải, ta lại phân hai khu vực làm nhóm nhỏ Phía nhà máy nhiệt điện chia làm hai nhóm, phía hệ thống chia làm hai nhóm Cụ thể là: ▪ Nhóm gồm hệ thống, phụ tải ▪ Nhóm gồm hệ thống, phụ tải 2, phụ tải ▪ Nhóm gồm hệ thống, phụ tải ▪ Nhóm gồm hệ thống, phụ tải 5, phụ tải Để vạch phương án nối dây cho nhóm, ta phải dựa ưu điểm, nhược điểm sơ đồ hình tia, liên thơng, mạch vịng u cầu độ tin cậy phụ tải Mạng điện hình tia: - Ưu điểm:  Có khả sử dụng thiết bị đơn giản, rẻ tiền thiết bị bảo vệ rơle đơn giản  Thuận tiện phát triển thiết kế cải tạo mạng điện có - Nhược điểm:  Độ tin cậy cung cấp điện thấp  Khoảng cách dây lớn nên thi công tốn Mạng điện liên thông: - Ưu điểm:  Việc thi cơng thuận lợi hoạt động đường dây  Độ tin cậy cung cấp điện tốt hình tia Page | Page | 34 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP LƯỚI ĐIỆN Để đánh giá chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của lưới điện thiết kế, cần xác định thông số chế độ xác lập trạng thái phụ tải cực đại, cực tiểu hay sự cố phụ tải cực đại Khi xác định dòng công suất tổn thất công suất, ta lấy điện áp ở nút trrong mạch điện bằng điện áp định mức Ui = Uđm =110kV 6.1 Chế độ cực đại 6.1.1 Đường dây HT-2 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay cho tuyến đường dây HT-2: Hình 6.1: Sơ đồ nguyên lý thay đường dây HT-2 Quy phụ tải phía cao: Đối với đường dây (theo số liệu chương ta có): ZHT-4 = R HT−4 + j X HT− = + j.8,8 (Ω) BHT-4 = 2,064 (10-4(S)) Từ số liệu MBA: TPDH-25000/110 phụ tải ta có: ∆ S˙ 04=m× ( ∆ P04 + j∆ Q04˙ ) =2 × ( 29+ j.200 ) ×10−3 ¿ 0,058+ j.0,4 (MVA) 1 Z˙ B4 = ׿RB4+ jXB4) = ×(2,54+ j55,9) = 1,27 + j.27,95 (Ω) m 35 Tổn thất công suất tổng trở máy biến áp: 2 P +Q 302+ 14,532 ˙ × Z ∆ S˙ b 4= = (1,27 + j.27,95) = 0,12 + j.2,57 (MVA B4 U 2dm 1102 Công suất trước tổng trở máy biến áp: S˙ TB 4= S˙ pt 4+ ∆ S˙ b =(30+ j.14,53 ¿+(0,12 + j.2,57) =30,12 + j.17,1 (MVA)  Tính chế độ xác lập phụ tải lúc cực đại Công suất điện dung đầu cuối đường dây: J Q CC=J Q CĐ =U dm × J B HT−4 J 2,06 −4 =110 10 = j 1,25 ( MVAr ) 2 Công suất sau tổng trở đường dây: S˙ SHT −4 = S˙ TB +∆ S˙ 04 −J Q CC = (30,18 + j.17,5) – j 1,25 ¿30,18 + j.16,25 (MVA) Tổn thất công suất đường dây: ' ' ( P ) + (Q ) 30,1752+16,248 ˙ ∆ S HT− 4= × Z HT−4 = ( 9+ j 8,8 ) U 2dm 1102 ¿ 0,88+ j.0,85 ( MVA ) Dịng cơng suất trước tổng trở đường dây: S˙ THT −4 = ∆ S˙ HT− 4+ S˙ SHT−4 =(0,88+ j 0,85)+ ¿(30,18 + j.16,25) = 31,05 + j.17,10 (MVA) Công suất truyền vào đường dây: ˙S HT−4 =S˙ THT −4−J QCĐ =¿31,05 + j.17,1) - j 1,25 = 31,05 + j.15,85 (MVA) 6.1.2 Các đường dây HT-1, HT-3, HT-4, HT-5 HT-6 Tính tốn tương tự đường dây HT-2, ta có kết tính phân bố cơng suất bảng đây: Page | 36 Bảng 6.1: Kết tính tốn phân bố cơng suất đường dây HT-1, HT-2, HT-3, HT-4, HT-5 HT-6 S˙ THT −i (MVA) S˙ HT−i (MVA) 0,847+1,327j 23,001+13,993j 23,001+13,044j 26,146+13,6717j 0,648+0,633j 26,794+14,3047j 26,794+13,056j 1,324j 28,16+14,873j 0,8+0,782j 28,96+15,655j 28,96+14,331j 0,058+0,4 j 1,2487j 30,175+16,248j 0,874+0,854j 31,049+17,102j 31,049+15,8533j 34,11+19,032j 0,07+0,48 j 0,962j 34,18+18,55j 0,8114+1,055j 34,9914+19,605j 34,9914+18,643j 36,124+20,3116j 0,07+0,48 j 1,014j 36,194+19,7776j 0,734+0,954j 36,928+20,7316j 36,928+19,7176j Đườn g dây (MVA) ) (MVA) (MVA) (MVAr) (MVA) HT-1 22+10,655j 0,125+2,76j 22,125+13,415j 0,029+0,2 j 0,949j 22,154+12,666j HT-2 26+12,5924 j 0,088+1,928 j 26,088+14,5204j 0,058+0,4 j 1,2487j HT-3 28+13,5610 j 0,102+2,236 j 28,102+15,797j 0,058+0,4 j HT-4 30+14,5297 j 0,117+2,567 j 30,117+17,0967j HT-5 34+16,467j 0,11+2,565j HT-6 36+17,4356 j 0,124+2,876 j (MVA (MVA) Page | 29 6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu Trong chế độ phụ tải cực tiểu cơng suất phụ tải cực tiểu bằng 80% công suất phụ tải cực đại, thông số khác của đường dây trạm biến áp không thay đổi so với chế độ phụ tải cực đại Tính tương tự ở chế độ phụ tải cực đại ta có phân bố công suất đoạn đường dây Bảng 6.2 6.3 Chế độ cố Xét trường hợp vận hành với phụ tải cực đại xẩy sự cố lưới điện thiết kế có thể xảy ngừng một mạch đường dây hai mạch nối từ ng̀n cung cấp điện đến phụ tải Tính tốn tương tự chế độ cực đại ta phân bố công suất đường dây HT-2, HT-3, HT-4, HT-5, HT-6 Bảng 6.3 Đường dây HT-1 kết chế độ cực đại Hình 6.2: Sơ đồ nguyên lý thay đường dây HT-2 đứt mạch Page | 30 Bảng 6.2: Kết tính tốn phân bố công suất chế độ cực tiểu đường dây HT-1, HT-2, HT-3, HT-4, HT-5 HT-6 (MV S˙ THT −i S˙ HT−i (MVA) (MVA) ( MVAr) (MVA) 0,029+0,2 j 0,949j 17,709+9,542j 0,527+0,825j 18,236+10,367j 18,236+9,418j 20,856+11,3073j 0,058+0,4 j 1,2487j 20,914+10,459j 0,407+0,398j 21,321+10,856j 21,321+9,608j 0,065+1,431j 22,465+12,28j 0,058+0,4 j 1,324j 22,523+11,356j 0,502+0,491j 23,025+11,847j 23,025+10,523j 24+11,6238j 0,075+1,643j 24,075+13,2668 0,058+0,4 j 1,2487j 24,133+12,418j 0,548+0,536j 24,681+12,954j 24,681+11,7053 j HT-5 27,2+13,1736j 0,096+2,11j 27,296+15,2836 0,07+0,48 j 0,962j 27,366+14,802j 0,396+0,515j 27,762+15,317j 27,762+14,355j HT-6 28,8+13,9485j 0,107+2,365j 28,907+16,3135 0,07+0,48 j 1,014j 28,977+15,78j 0,469+0,61j 29,446+16,39j 29,446+15,376j Đườn g dây (MVA) HT-1 17,6+8,524j 0,08+1,767j 17,68+10,29j HT-2 20,8+10,074j 0,056+1,2334 j HT-3 22,4+10,849j HT-4 A) (MVA) (MVA) (MVA) Bảng 6.3: Kết tính tốn phân bố cơng suất chế độ cố đường dây HT-1, HT-2, HT-3, HT-4, HT-5 HT-6 Chương 7:Tính tốn điện áp nút điều chỉnh điện áp lưới điện Đường dây (M (MVA) VA) (MVA) (MVA) ( MVAr) (MVA) (MVA) S˙ THT −i S˙ HT−i (MVA) (MVA) HT-1 22 + 10,655j 0,125+2,76j 22,125+13,415j 0,029+0,2j 0,949j 22,154+12,666j 0,847+1,327j 23,001+13,993j 23,001+13,044j HT-2 26 + 12,5924j 0,088+1,928j 26,088+14,5204j 0,058+0,4j 2,4974j 26,146+12,423j 1,247+1,219j 27,393+13,642j 27,393+12,3933j HT-3 28 + 13,561j 0,102+2,236j 28,102+15,797j 0,058+0,4j 2,648j 28,16+13,549j 1,543+1,508j 29,703+15,057j 29,703+13,733j HT-4 30+14,5297j 0,117+2,567j 30,117+17,0967j 0,058+0,4j 2,497j 30,175+14,9997j 1,689+1,652j 31,864+16,6517j 31,864+14,1547j HT-5 34+16,467j 0,11+2,565j 34,11+19,032j 0,07+0,48j 1,924j 34,18+17,588j 1,209+1,572j 35,389+19,16j 35,389+17,236j HT-6 36+17,4356j 0,124+2,876j 36,124+20,3116j 0,07+0,48j 2,028j 36,194+18,7636j 1,433+1,863j 37,627+20,6266j 37,627+18,5986j Page | 32 CHƯƠNG 7:TÍNH TỐN ĐIỆN ÁP NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG LƯỚI ĐIỆN 7.1 Tính điện áp nút mạng điện Trong mạng điện thiết kế có ng̀n cung cấp, nhưng hệ thớng có cơng śt vơ lớn lựa chọn góp 110kV của nút hệ thớng nút điện áp cơ sở Trong chế độ phụ tải cực đại chế độ sự cố, chọn điện áp Ucs = 121kV, chế độ cực tiểu lấy Ucs = 115kV 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại a) Đường dây HT-2 Điện áp điểm 2’ cuối đường dây HT-2: U = U cs - P d R d +Qd X d 26,81.9,2+13,06.8,8 =121 = 117,92 121 U cs Điện áp góp hạ áp trạm B2 quy cao áp: U qi = U - ∆ U B =U - P B R B 2+ Q B X B 26,09.1,27+14,52.27,95 =117,92117,92 U2 =114,2 b) Đường dây HT-1, HT-3, HT-4, HT-5 HT-6 Tính tốn tương tự cho đường dây cịn lại ta có điện áp góp hạ áp trạm biến áp quy cao áp như bảng đây: Bảng 7.1: Điện áp áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp chế độ cực đại TBA Uqimax(kV) 119,06 114,2 113,39 113,74 114,78 114,22 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu cực đại Tính tốn tương tự chế độ cực đại, ta điện áp góp hạ áp trạm biến áp quy cao áp chế độ phụ tải cực tiểu cố sau bảng đây: Bảng 7.2: Điện áp áp góp hạ áp quy đổi phía cao áp chế độ cực tiểu cố TBA Uqimin(kV) 106,39 109,89 109,26 109,51 110,55 109,61 Uqisc(kV) 103,47 105,64 103,65 104,3 106,95 105,57 7.2 Điều chỉnh điện áp 7.2.1 Yêu cầu chung Tất phụ tải mạng điện thiết kế có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Để đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho hộ tiêu thụ cần sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp tải Đối với trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm quy định sau:  Khi phụ tải cực đại :δ U max %=±5 %  Khi phụ tải cực tiểu: δ U %=0 %  Khi cố :δ U sc %=0 ÷+5 % Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo cơng thức sau: U yc =U đm +δU % U đ m Đối với mạng điện thiết kế U đm =22¿) Dựa vào yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường phụ tải ta xác định điện áp yêu cầu góp hạ áp hộ phụ tải sau: U ycmax =22+5 % 22=23,1 kV U ycmin =22+0 % 22=22kV U ycsc =22+(0 % ÷5 % ).22=(22 ÷23,1) kV Máy biến áp có điều chỉnh điện áp tải: Gồm 19 nấc điều chỉnh phạm vi điều chỉnh ±9x1,78% Bảng 7.3: Bảng thông số điều chỉnh MBA điều chỉnh tải Nấc δU % 1,78 3,56 5,34 7,12 8,9 10,68 12,46 14,24 16,02 U (kV) 115 2,047 4,094 6,141 8,188 10,235 12,282 14,329 16,376 18,423 Nấc -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 δU % -1,78 -3,56 -5,34 -7,12 -8,9 -10,68 -12,46 -14,24 -16,02 U (kV) 115 -2,047 -4,094 -6,14 -8,19 -10,23 -12,282 -14,33 -16,37 -18,42 7.2.2 Tính tốn chọn đầu phân áp cho trạm chế độ làm việc Tính tốn cho chọn đầu phân áp cho trạm  Chế độ phụ tải cực đại Page | 34 Điện áp đầu phân áp: U đcmax = U qmax U kt =124,04(kV ) U ycmax Dựa vào bảng 7-3 ta chọn đầu tiêu chuẩn n = -1, với điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuần U tcmax =112,953 kV Điện áp thực góp hạ áp bằng: U tmax = U qmax U hđm =22,15 kV U tcmax Độ lệch điện áp góp hạ áp : δ U max %= U tmax −U hđm 100=0,69 % U đm Như đầu điện áp tiêu chuẩn chọn phù hợp  Chế độ phụ tải cực tiểu Điện áp đầu phân áp: U đcmin = U qmin U hđm =119 kV U ycmin Dựa vào bảng 7-3 ta chọn đầu tiêu chuẩn n = 0, với điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuần U tcmax =115kV Điện áp thực góp hạ áp bằng: U tmin = U qmin U kt =22,37 (kV ) U tcmin Độ lệch điện áp góp hạ áp : δ U %= U tmin−U hđm 100=1,67 % U đm Như đầu điện áp tiêu chuẩn chọn phù hợp  Chế độ sau cố Điện áp đầu phân áp: U đcsc = U qsc U kt =121,52( kV ) U ycsc Dựa vào Bảng 7.3 ta chọn đầu tiêu chuẩn n = -4, với điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuần U tcmax =106,812(kV ) Điện áp thực góp hạ áp bằng: U tsc = U qsc U hđm =22,231(kV ) U tcsc Độ lệch điện áp góp hạ áp : δ U sc %= U tsc −U hđm 100=1,05 % U đm Page | 35 Như đầu điện áp tiêu chuẩn chọn phù hợp Ta tính tốn tương tự ta bảng 7.4, 7.5 7.6 Bảng 7.4: Tính tốn đầu phân áp chế độ phụ tải cực đại Trạm biến áp U qmax (kV) U đcmax (kv) Nấc U tcmax (kV) U tmax (kV) δ U max % 109,06 119,97 119,094 22,16 0,73 114,20 125,62 125,25 22,07 0,31 113,39 123,73 123,188 22,28 1,25 113,74 125,12 123,188 22,34 1,56 114,78 126,26 123,235 22,18 0,82 114,22 125,64 123,235 22,07 0,33 Bảng 7.5: Tính tốn đầu phân áp chế độ phụ tải cực tiểu Trạm biến áp U qmin (kV) U đcmin (kv) Nấc U tcmin (kV) U tmin (kV) δ U % 106,39 117,03 115 22,39 1,76 109,89 120,88 119,094 22,33 1,5 109,26 120,19 119,094 22,20 0,92 109,51 120,46 119,094 22,25 1,15 110,55 121,61 121,141 22,08 0,39 109,61 120,58 119,094 22,27 1,24 Bảng 7.6:Tính tốn đầu phân áp chế độ phụ tải sau cố Trạm biến áp U qsc (kV) U đcsc (kv) Nấc U tcsc (kV) U tsc (kV) δ U sc % 103,27 113,87 -3 114,465 22,17 0,78 105,64 116,20 115 22,23 1,05 103,65 114,01 -1 112,953 22,206 0,94 104,30 98,56 -2 96,577 26,134 18,79 106,95 117,65 117,047 22,113 0,51 105,57 116,12 115 22,215 0,98 Page | 36 CHƯƠNG 8: TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện: K=∑ K d + ∑ K t đó: ∑ K d - vốn đầu tư xây dựng đường dây; ∑ K c - vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Theo chương ta có tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây là: ∑ K d=25365188,66 đ Vốn đầu tư cho trạm hạ áp tăng áp xác định theo bảng đây: Bảng 8-1: Vốn đầu tư cho trạm tăng áp hạ áp Trạm Số MBA Loại MBA Giá thành 109 đ ∑Kt 109 đ 1 TPDH-25000/110 19 19 2 TPDH-25000/110 19 38 TPDH-25000/110 19 38 TPDH-25000/110 19 38 TPDH-25000/110 19 38 TPDH-32000/110 22 44 Tổng 215 Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp: ∑ K t=215000 106 đ Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện: K=∑ K d + ∑ K t=25365188,66+ 215000.106 =2,15025.1011 đ 8.2 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện Tổn thất công suất tác dụng mạng điện bao gồm tổn thất đường dây máy biến áp chế độ phụ tải cực đại Theo tính tốn chương 6, ta có tổn thất cơng suất tác dụng cực đại đường dây cuộn dây máy biến áp sau: ∑ ∆ Pd =4,221 MW ∑ ∆ PCu=0,665 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng lõi thép máy biến áp: ∑ ∆ P0=0,343 MW Vậy tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện: ∑ ∆ P=∑ ∆ P d +∑ ∆ PCu +∑ ∆ P0=4,221+0,665+0,343=5.229 MW Tổn thất cơng suất tác dụng mạng điện tính theo phần trăm: ∆ P %= 8.3 ∑ ∆ P 100 %= 6,496 100=2,97 % 176 ∑ Pmax Tổn thất điện mạng điện Tổng tổn thất điện mạng điện xác định theo công thức: ∑ ∆ A=( ∆ PCu + ∆ P d ) τ +∆ P0 t đó: τ - thời gian tổn thất cơng suất cực đại, tính theo cơng thức: τ =( 0,124+4045 10−4)2 8760=2446.77531 t - thời gian máy biến áp làm việc năm, máy biến áp vận hành song song năm nên t = 8760 h Tổng tổn thất điện mạng điện: ∑ ∆ A=14959,62416 MWh Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm: A=∑ Pmax T max =176.4028=711920 MWh Tổn thất điện mạng điện tính theo phần trăm: ∆ A %= ∑ ∆ A 100 %= 14959,62416 100=2.1013 % A 711920 8.4 Các loại chi phí giá thành 8.4.1 Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định sau: Y =avhd K d + avht K t + ∑ ∆ A c đó: a vhd - hệ số vận hành đường dây, a vhd =0,04 a vht - hệ số vận hành trạm, a vht =0,1 c - giá thành 1kWh, c = 1000đ/kWh Như vậy: Y =0,04.107,787 109 +0,1.215 109 +14959,62416.1000=2,58 1010 đ 8.4.2 Chi phí tính tốn hàng năm Chi phí tính tốn hàng năm xác định theo công thức: Z=atc K +Y Page | 38 a tc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư: a tc=0,125 Do chi phí tính tốn bằng: Z=5,2675.1010 đ 8.4.3 Giá thành truyền tải điện Giá thành truyền tải điện có giá trị là: β= Y =30222,43714 đ /kWh A Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại: K 0= K =1,22.10 đ / MW ∑ Pmax Kết tính tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiết kế tổng hợp bảng sau: Bảng 8.2: Các tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiết kế STT Các tiêu Đơn vị Giá trị Tổng công suất phụ tải cực đại ∑ P max MW 176 Tổng chiều dài đường dây ∑ l km 242,35 Tổng công suất MBA hạ áp ∑ S đmB MVA 139,6824 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện K 109 đ 215 Tổng vốn đầu tư đường dây Kd 109 đ 0,025 Tổng vốn đầu tư trạm biến áp Kt 109 đ 215 Tổng điện phụ tải tiêu thụ A MWh 711920 Tổn thất điện áp lớn bình thường Umax bt% % 0.69 Tổn thất điện áp lớn cố Umaxsc% % 8,925 10 Tổng tổn thất công suất tác dụng ΔP MW 5,229 11 Tổng tổn thất công suất tác dụng phần trăm ΔP% % 2,97 12 Tổng tổn thất điện ΔA MWh 14959,62416 13 Tổng tổn thất điện phần trăm ΔA% % 2,1013 14 Chi phí vận hành hàng năm, Y 109 đ 25,8 15 Chi phí tính tốn hàng năm Z 109 đ 52,675 16 Giá thành truyền tải điện β đ/MWh 35931,00348 17 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại K0 109 đ/MW 1,22 Page | 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Văn Hòa - Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp–Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2007 [2] Phạm Văn Hòa - Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện-Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [3] Nguyễn Văn Đạm - Thiết kế mạng hệ thống điện –Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006, 302tr [4] Trần Bách - Lưới điện hệ thống điện tập 1-Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [5] PGS.TS Trần Bách- Ổn định hệ thống điện-Nhà xuất Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2001, 232tr [6] Ngô Hồng Quang - Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật ,Hà Nội, 2002 Page | 58 ... lý kĩ thuật kinh tế Đồ án mơn học đưa phương án có khả thực thi việc thiết kế mạng lưới điện cho khu vực gồm hộ tiêu thụ điện loại I loại III Nhìn chung, phương án đưa đáp ứng yêu cầu mạng điện... CÔNG SUẤT 2.1 Cân bằng công suất tác dụng 2.2 Cân bằng công suất phản kháng CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ .8 TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ... nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng nên ta không cần cân chúng 2.2 Cân bằng công suất phản kháng Việc cân công suất phản kháng có ý nghĩa định đến điện áp mạng điện Q trình cân cơng suất phản