Tài liệu Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế lưới điện doc

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện PHÂN TÍCH CÁC ĐẶC ĐIỂM NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1 Các số liệu nguồn cung cấp phụ tải 1.1.1 Vị trí nguồn cung cấp phụ tải Theo đầu ta có vị trí nguồn cung cấp phụ tải hình vẽ: Hình 1.1 Sơ đồ vị trí nguồn điện phụ tải 1.1.2 Nguồn cung cấp a Hệ thống điện Hệ thống điện có cơng suất vơ lớn, hệ số cơng suất góp 110 kV hệ thống 0,85 Vì cần phải có liên hệ hệ thống nhà máy điện để trao đổi cơng suất hai nguồn cung cấp cần Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường chế độ vận hành Mặt khác, hệ thống có cơng suất vơ lớn chọn hệ thống nút cân abừng công suất nút sở điện áp Ngoài hệ thống có cơng suất vơ lớn không cần phải dự trữ công suất nhà máy điện, nói cách khác cơng suất tác dụng phản kháng dự trữ lấy từ hệ thống điện b Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiết điện gồm có tổ máy cơng suất Pđm = 60 MW, cos ϕ =0,85, Uđm=10,5 kV Như tổng công suất định mức nhà máy bằng: × 60 = 240 MW Nhiên liệu nhà máy nhiệt điện than đá, dầu khí đốt Hiệu suất nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30 ÷ 40%) Đồng thời cơng suất tự dùng nhiệt điện thường chiếm khoảng % đến 15% tùy theo loại nhà máy nhiệt điện Đối với nhà máy nhiệt điện, máy phát làm việc ổn định phụ tải P ≥ 70 % Pđm; P ≤ 30 % Pđm máy phát ngừng làm việc Công suất phát kinh tế nhà máy nhiệt điện thường (80 ÷ 90 %)Pđm Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế 85 % Pđm, nghĩa là: Pkt=85%Pđm Do kho phụ tải cực đại máy phát vận hành tổng công suất tác dụng phát nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × × 60 = 204 MW Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng máy phát để bảo dưỡng, ba máy phát lại phát 85%Pđm, nghĩa tổng công suất phát nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × × 60 = 153 MW Khi cố ngừng máy phát, ba máy phát lạo phát 100%Pđm, vậy: Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện PF = × 60 = 180 MW Phần công suất thiếu chế độ vận hành cung cấp từ hệ thống điện 1.1.3 Số liệu phụ tải Hệ thống cấp điện cho phụ tải có Pmin = 0,5 Pmax, Tmax = 5500 h Công suất tiêu thụ phụ tải điện tính sau: Qmax = Pmax tgϕ & S = P + jQ max max max 2 S max = Pmax + jQmax Bảng 1.1 Số liệu phụ tải Phụ tải Pmax (MW) 38 29 30 38 29 36 38 28 30 Pmin (MW) 19 14,5 15 19 14,5 18 19 14 15 cos ϕ 0,9 0,85 0.85 0,85 0,9 0,9 0,9 0,85 0,9 Số liệu Qmax (MVAr) 18,40 18,00 18,60 23,55 14,04 17,43 18,40 17,35 14,53 Qmin (MVAr) 9,20 Smax (MVA) 42,22 34,12 35,29 44,70 32,22 40 42,22 32,94 33,33 Smin (MVA) 21,11 17,06 17,65 22,35 16,11 20 21,11 16,47 16,67 Loại phụ tải Yêu cầu điều chỉnh điện áp Điện áp thứ cấp 9,00 9,30 11,78 7,02 8,72 9,20 8,68 7,27 I I I I I I I I I KT KT KT KT KT KT KT KT KT 10 10 10 10 10 10 10 10 10 1.1.4 Kết luận Ở hai nguồn có phụ tải số nên thiết kế đường dây liên lạc nhà máy hệ thống đường dây qua phụ tải Để đảm bảo Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện kinh tế phụ tải cấp điện từ nguồn gần Phụ tải cấp điện trực tiếp từ nhà máy, phụ tải cấp điện từ hệ thống Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải gần 41,2310km, đến phụ tải xa 85,440km Đối với phụ tải gần nguồn xác suất cố đường dây nên thường sử dụng sơ đồ cầu ngoài, phụ tải xa nguồn có xác suất cố đường dây lớn nên sử dụng sơ đồ cầu CHƯƠNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN 2.1 Cân công suất tác dụng Đặc điểm quan trọng hệ thống điện truyền tải tức thời điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ tích trữ điện thành số lượng nhận thấy Tính chất xác định đồng trình sản xuất tiêu thụ điện Tại thời điểm chế độ xác lập hệ thống, nhà máy hệ thống cần phải phát công suất cân với công suất hộ tiêu thụ, kể tổn thất công suất mạng điện, nghĩa cần phải thực cân công suất phát công suất tiêu thụ Ngoài để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ định công suất tác dụng hệ thống Dự trữ hệ thống điện vấn đề quan trọng, liên quan đến vận hành phát triển hệ thống Vì phương trình cân cơng suất tác dụng chế độ phụ tải cực đại hệ thống điện thiết kế có dạng: PNĐ + PHT = Ptt = Khoa Sư phạm kỹ thuật ∑ Pmax + ∑ ΔP + Ptd + Pdt (1.1) Phan Thành Trung4 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện trongđó: PNĐ - tổng cơng suất nhà máy nhiệt điện phát PHT - công suất tác dụng lấy từ hệ thống Ptt – Công suất tiêu thụ m – hệ số đồng thời xuất phụ tải cực đại ( m=1) ∑ Pmax - tổng công suất phụ tải chế độ cực đại ∑ ΔP - tổng tổn thất mạng điện, tính sơ lấy ∑ ΔP = 5%∑ Pmax Ptd – công suất tự dùng nhà máy điện, lấy 10% tổng cơng suất đặt nhà máy Pdt – công suất dự trữ hệ thống, cân sơ lấy Pdt = 10% ∑ Pmax , đồng thời công suất dự trữ cần phải công suất định mức tổ máy phát lớn hệ thống điện khơng lớn Bởi hệ thống điện có cơng suất vô lớn nên công suất dự trữ lấy hệ thống, nghĩa Pdt = Tổng công suất tác dụng phụ tải cực đại xác định từ bảng 1.1 bằng: ∑ Pmax = 296 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện có giá trị: ΔP = 5%∑ Pmax =5% × 296 = 14,80 MW Công suất tác dụng tự dùng nhà máy điện: Ptd = 10%Pđm =10% × 240 = 24 MW Vậy tổng công suất tiêu thụ mạng điện có giá trị: Ptt = 296 + 14,80 + 24 = 334,8MW Theo mục 1.1.2.b, tổng công suất nhà máy điện phát theo chế độ kinh tế là: PNĐ = Pkt = 204 MW Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Như chế độ phụ tải cực đại, hệ thống cần cung cấp công suất cho phụ tải bằng: PHT = Ptt - PNĐ = 334,8 – 204 = 130,8 MW 2.2 Cân công suất phản kháng Sản xuất tiêu thụ điện dòng điện xoay chiều đòi hỏi cân điện sản suất điện tiêu thụ thời điểm Sự cân đòi hỏi công suất tác dụng mà công suất phản kháng Sự cân cơng suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại cân công suất phản kháng dẫn đến thay đổi điện áp mạng điện Nếu công suất phản kháng phát lớn công suất tiêu thụ điện áp mạng tăng, ngược lại thiếu cơng suất phản kháng điện áp mạng giảm Vì để đảm bảo chất lượng cần thiết điện áp hộ tiêu thụ mạng điện hệ thống, cần tiến hành cân sơ công suất phản kháng Phương trình cân cơng suất phản kháng mạng điện thiết kế có dạng: QF + QHT = Qtt = m ∑ Qmax + ∑ ΔQ − ∑ Q + ∑ Q L C b +Qtd +Qdt (1.2) đó: QF – tổng công suất phản kháng nhà máy phát QHT – công suất phản kháng hệ thống cung cấp Qtt – tổng công suất phản kháng tiêu thụ ∑ Qmax - tổng công suất phản kháng chế độ phụ tải cực đại phụ tải ∑ ΔQ L - tổng tổn thất công suất phản kháng cảm kháng đường dây mạng điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung6 Đồ án tốt nghiệp ∑ QC Thiết kế lưới điện - tổng công suất phản kháng điện dung đường dây sinh ra, tính sơ lấy ∑ ΔQ L = ∑ QC ∑ Qb - tổng tổn thất công suất phản kháng trạm biến áp, tính tốn sơ lấy ∑ Qb = 15%∑ Qmax Qtd – công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện Qdt – công suất phản kháng dự trữ hệ thống, cân sơ lấy 15% tổng cơng suất phản kháng phần bên phải phương trình (2.2) Đối với mạng điện thiết kế, công suất Qdt lấy hệ thống nghĩa Qdt =0 Như tổng công suất phả kháng nhà máy điện phát bằng: QF = PF.tg ϕ F = 204.0,6197 = 126,4278 MVAr Công suất phản kháng hệ thống cung cấp bằng: QHT = PHT.tg ϕ HT = 130,8.0,6197 = 81,0568 MVAr Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại theo mục (1.1.2.b): ∑ Qmax = 160,2871 MVAr Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp: ∑ Qb =15% × 160,2871 = 24,0431 MVAr Tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện có giá trị: Qtd = Ptd.tg ϕ td Với cos ϕ td =0,75 tg ϕ td =0,8819 thì: Qtd = 24.0,8819 = 21,1660 MVAr Như tổng công suất tiêu thụ mạng điện: Qtt = 160,2871 + 24,0431 +21,1660 = 205,4962 MVAr Tổng cơng suất nhà máy hệ thống phát ra: QF + QHT = 126,4278 + 81,0568 = 207,4846 MVAr Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung7 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Từ kết tính tốn nhận thấy rằng, cơng suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng tiêu thụ, khơng cần bù cơng suất phản kháng mạng điện thiết kế CHƯƠNG CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN HỢP LÝ NHẤT 3.1 Dự kiến phương án nối dây mạng điện Các tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện phụ thuộc nhiều vào sơ đồ Vì sơ đồ mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết chất lượng điện yêu cầu hộ tiêu thụ, thuận tiện an toàn vận hành, khả phát triển tương lai tiếp nhận phụ tải 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 cầp cần dự kiến số phương án phương án tốt chọn sở so sánh kinh tế – kỹ thuật phương án 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 cho hộ tiêu thụ loại I sử dụng đường dây hai mạch hay mạch vòng Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung8 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Trên sở phân tích đặc điểm nguồn cung cấp phụ tải, vị trí chúng, có phương án dự kiến hình 3.1a, b, c, d, e Hình 3.1.a Sơ đồ mạch điện phương án Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung9 Qc, Khoa Sư phạm kỹ thuật 1,34 1,42 1,19 1,92 2,87 1,61 2,07 1,17 1,32 2,26 MVA 19,105+j9,141 58,531+j33,55 -43,933-j23,488 15,09+j8,415 19,109+j10,247 14,585+j6,415 18,101+j7,849 19,105+j9,311 14,084+j8,369 15,087+j7,077 15,029+j8,937 14,026+j9,289 19,035+j10,001 18,031+j9,439 14,527+j7,625 19,039+j12,637 15,024+j9,855 14,531+j9,662 14,531+j9,662 19,035+j10,001 MVA Sb, 0,029+j1,672 0,026+j0,614 0,035+j0,801 0,031+j0,719 0,027+j0,600 0,039+j0,898 0,024+j0,560 0,031+j0,672 0,031+j0,672 0,035+j0,801 MVA ΔSb, Bảng 5.6 Các dịng cơng suất tổn thất công suất tổng trở MBA đường dây h tải tiể MVAr S”, Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Bảng 5.5 Giá trị Spt Sgh trạm hạ áp Các kết tính cho thấy chế độ phụ tải cực tiểu tất trạm có máy biến áp vận hành với máy biến áp Tính chế độ mạng điện phụ tải cực tiểu tiến hành tương tự chế độ cực đại Các kết tính tốn cho bảng 5.6 67 Phan Thành Trung 0,268+j0,349 15,355+j7,426 15,355+j5,166 HT-9 0,151+j0,197 14,235+j8,566 14,235+7,246 HT-8 0,182+j0,283 19,287+j9,594 19,287+j8,424 HT-7 0,340+j0,443 18,441+j8,292 18,441+j6,222 NĐ-6 0,173+j0,226 14,758+j6,641 14,758+j5,031 HT-5 0,448+j0,697 19,557+j10,803 19,557+j7,933 NĐ-4 0,244+j0,318 15,334+j6,813 NĐ-3 15,334+j8,733 -40,951-j20,637 -40,951-j21,827 HT-2 2,982+j2,851 61,687+j37,66 61,687+j36,24 NĐ-2 3,156+j4,110 19,311+j9,462 19,311+j8,122 0,206+j0,321 Thiết kế lưới điện NĐ-1 MVA MVA dây MVA SNi, Đường S’, ΔSd, Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 6.1 Tính điện áp nút mạng điện Trong mạng điện thiết kế có hai nguồn cung cấp hệ thống có cơng suất vơ lớn chọn góp 110 kV hệ thống nút điện áp sở Trong chế độ phụ tải cực đại sau cố, chọn điện áp UCS = 121 kV; chế độ cực tiểu lấy UCS = 105 kV Bây ta tính điện áp nút mạng điện chế độ xét Khoa Sư phạm kỹ thuật 68 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 6.1.1 Chế độ phụ tải cực đại (UCS = 121 kV) a Đường dây NĐ-2-HT Để tính điện áp góp cao áp trạm tăng áp nhà máy điện, trước hết cần tính điện áp góp cao áp trạm trung gian Điện áp góp cao áp trạm bằng: ' ' PH RH + QH X H U CS U2 = UCS = 121 − 1,073 × 14,54 + 13,291 × 13,90 = 119,34 kV 121 Điện áp góp hạ áp quy cao áp bằng: U 2q = U − Pb Rb + Qb X b 29,112 × 1,27 + 20,659 × 27,95 = 119,34 − U2 119,34 = 114,19 kV Điện áp góp cao áp nhiệt điện bằng: UN = U2 + ' ' PN R N + Q N X N 30,467 × 7,31 + 4,383 × 9,52 =121 kV = 119,34 + U2 119,34 b Đường dây NĐ-1 Trên sở điện áp góp cao áp nhiệt điện vừa tính được, tiến hành tính điện áp đường dây NĐ-1 Điện áp góp cao áp trạm bằng: U1 = U N − ' ' PN R N + Q N X N 39,077 × 5,56 + 22,049 × 8,65 = 121 − = 117,63 kV UN 121 Điện áp góp trạm quy cao áp: U 1q = 117,63 − 38,138 × 0,935 + 21,603 × 21,75 = 113,33 kV 117,63 Tính điện áp đường dây cịn lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy điện áp cao chế độ phụ tải cực đại cho bảng 6.1 Khoa Sư phạm kỹ thuật 69 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Trạm biến áp Uq, kV Thiết kế lưới điện 113,33 114,19 112,09 107,50 113,29 111,52 113,77 112,92 111,44 Bảng 6.1 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp chế độ phụ tải cực đại 6.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu (UCS = 105 kV) a Đường dây NĐ-2-HT Điện áp góp cao áp trạm bằng: U2 = UCS 105 − ' ' PH R H + QH X H U CS − 40,951 × 14,54 + ( −20,637 ) × 13,9 = 113,40 kV 105 Điện áp góp hạ áp quy cao áp bằng: U 2q = U − Pb Rb + Qb X b 14,531 × 1,27 + 9,662 × 27,95 = 113,40 − U2 113,40 = 110,86 kV Điện áp góp cao áp nhiệt điện bằng: UN = U2 + ' ' PN R N + Q N X N 61,647 × 7,31 + 37,66 × 9,52 =121 kV = 110,86 + U2 110,86 b Đường dây NĐ-1 Trên sở điện áp góp cao áp nhiệt điện vừa tính được, tiến hành tính điện áp đường dây NĐ-1 Điện áp góp cao áp trạm bằng: U1 = U N − ' ' PN R N + Q N X N 19,311 × 5,56 + 9,462 × 8,65 = 121 − = 119,44 kV UN 121 Điện áp góp trạm quy cao áp: U 1q = 119,44 − 19,035 × 0,935 + 10,001 × 21,75 = 117,47 kV 119,44 Khoa Sư phạm kỹ thuật 70 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Tính điện áp đường dây cịn lại thực tương tự Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy điện áp cao chế độ phụ tải cực tiểu cho bảng 6.2 Trạm biến áp Uq, kV 117,5 110,7 112,8 116 108,6 117,02 102,2 104,52 101,3 Bảng 6.2 Giá trị điện áp góp hạ áp quy cao áp chế độ phụ tải cực tiểu 6.2 Điều chỉnh điện áp mạng điện Với phụ tải mạng điện hộ tiêu thụ loại I, để đảm bảo chất lượng điện áp ta sử dụng máy biến áp điều chỉnh tải Trạm biến áp Uqmax, kV Uqmin, kV 113,33 114,19 112,09 107,50 113,29 111,52 113,77 112,92 111,44 117,5 110,7 112,8 116 108,6 117,02 102,2 104,52 101,3 Bảng 6.4 Giá trị điện áp góp cao áp quy cao áp 6.3 Điều chỉnh điện áp hộ loại I Trong trạm hạ áp hộ loại I, phần trình bày, ta sử dụng loại máy TPDH-25000/110 (trạm số 2, 5, 8, 9), loại máy TPDH32000/110 (trạm số 1, 3, 4, 6, 7), phạm vi điều chỉnh ±9×1,78%Ucđm Ucđm=115 kV, Uhđm=24,2 kV Khoa Sư phạm kỹ thuật 71 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Để thuận tiện cho việc điều chỉnh ta tính trước giá trị điện áp ứng với đầu điều chỉnh máy biến áp Kết ghi bảng 6.6 Thứ tự đầu điều Điện chỉnh áp bổ Điện áp bổ sung Điện áp đầu điều sung % kV chỉnh kV +16,02 +18,45 133,45 +14,24 +16,40 131,40 +12,46 +14,35 129,35 +10,68 +12,30 127,30 +8,90 +10,25 125,25 +7,12 +8,20 123,20 +5,34 +6,15 121,15 +3,56 +4,10 119,10 +1,78 +2,05 117,05 10 0 115 11 -1,78 -2,05 112,95 12 -3,56 -4,10 110,90 13 -5,34 -6,15 108,85 14 -7,12 -8,20 106,80 15 -8,90 -10,25 104,75 16 -10,68 -12,30 102,70 17 -12,46 -14,35 100,65 18 -14,24 -16,40 98,60 19 -16,02 -18,45 96,55 Bảng 6.5 Giá trị điện áp đầu điều chỉnh máy biến áp hạ áp * Đối với trạm hạ áp có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường trạm 2, 8, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm quy định sau: Khoa Sư phạm kỹ thuật 72 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện * Trong chế độ phụ tải cực đại: dUmax% = +5% * Trong chế độ phụ tải cực tiểu: dUmin= 0% * Trong chế độ sau cố: dUsc= ÷ +5% Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo cơng thức sau: Uyc=Uđm+ dU%.Uđm Trong Uđm điện áp định mức mạng điện hạ áp Đối với mạng điện thiết kế Uđm =22 kV, điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm khi: * Phụ tải cực đại: Uycmax=22+5%.22=23,1 kV * Phụ tải cực tiểu: Uycmin=22+0%.22=22 kV * Chế độ sau cố: Uycsc=22+5%.22=23,1 kV * Đối với trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường phụ tải số 1, 5, 6, ta xác định giá trị điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm giảm chế độ phụ tải lớn nhất, nhỏ sau cố theo công thức: Uycln = Uđmm + 2,5%.Uđmm Uycnh = Uđmm + 7,5%.Uđmm Uycsc = Uđmm - 2,5%.Uđmm Uđmm điện áp danh định góp hạ áp đồng thời điện áp định mức mạng Vì Uđmm = 22 kV nên: Uycln = 22 + 2,5.22 =22,55 kV 100 Uycnh = 22 + 7,5 = 23,65 kV 100 Khoa Sư phạm kỹ thuật 73 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Uycsc = 22 - 2,5 = 21,98 kV 100 a Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm * Chế độ phụ tải cực đại: Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp xác định treo công thức: U q max U hdm 113,65 × 24,2 = = 121,87 kV 22,55 U yc max Uđcmax= Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 7, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax=121,15 kV Điện áp thực góp hạ áp: Utmax== U q max U hdm 113,65 × 24,2 = = 22,7 kV U tc max 121,15 Độ lệch điện áp góp hạ áp: ∆Umax% = 22,7 − 22 100 = 3,18% 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp b Chế độ phụ tải cực tiểu Uđcmin= U q U hdm U yc = 117,3 × 24,2 = 120 kV 23,65 Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 7, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmin=121,15 kV Điện áp thực góp hạ áp: Utmin= U q U hdm U tc = 117,3 × 24,2 = 23,43 kV 121,15 Độ lệch điện áp góp hạ áp: ∆Umin%= 23,43 − 22 100 = 6,5% 22 Khoa Sư phạm kỹ thuật 74 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp c Chế độ sau cố Uđcsc= U qsc U hdm 91,13 × 24,2 = = 100,33 kV 21,98 U y csc Chọn n= 17, Utcsc= 100,65 kV Utsc= U qsc U hdm 91,13 × 24,2 = = 21,91 kV U t csc 100,65 U − U hdm 21,91 − 22 ∆Usc%= tsc = = −0,4% 22 U hdm d Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp trạm * Chế độ phụ tải cực đại: Điện áp tính tốn đầu điều chỉnh máy biến áp xác định treo công thức: Uđcmax= U q max U hdm 112,33 × 24,2 = = 117,68 kV 23,1 U yc max Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 8, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax=119,10 kV Điện áp thực góp hạ áp: Utmax= U q max U hdm 112,33 × 24,2 = = 22,8 kV 119,10 U tc max Độ lệch điện áp góp hạ áp: ∆Umax% = 22,8 − 22 100 = 3,64% 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp e Chế độ phụ tải cực tiểu Uđcmin= U q U hdm U yc Khoa Sư phạm kỹ thuật = 119,2 × 24,2 = 131,2 kV 22 75 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 2, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmin=131,40 kV Điện áp thực góp hạ áp: Utmin= U q U hdm U tc = 119,2 × 24,2 = 21,95 kV 131,40 Độ lệch điện áp góp hạ áp: ∆Umin%= 21,95 − 22 100 = −0,2% 22 Như đầu điều chỉnh tiêu chuẩn chọn phù hợp f Chế độ sau cố Uđcsc= U qsc U hdm 90,68 × 24,2 = = 95 kV 23,1 U y csc Chọn n= 19, Utcsc= 96,55 kV Utsc= U qsc U hdm 90,68 × 24,2 = = 22,73 kV U t csc 96,55 U − U hdm 22,73 − 22 ∆Usc%= tsc = = 0,03% U hdm 22 CHƯƠNG TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ – KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K=Kd+Kt Trong đó: Kd- Vốn đầu tư xây dựng đường dây Khoa Sư phạm kỹ thuật 76 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Kt- Vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp mục 3.17 tính được: Kd = 263.109 đ Trong hệ thống điện thiết kế có trạm hạ áp sau: + trạm 2, 5, 8, có máy biến áp 25 MVA trạm + trạm 1, 3, 4, 6, có máy biến áp 32 MVA trạm Tra bảng ta giá thành trạm biến áp truyền tải có máy biến áp điện áp 110/10-20 kV 19 000.106 đ/trạm 25 MVA, 22 000.106 đ/trạm 32 MVA Tổng vốn đầu tư cho trạm hạ áp là:: Kth = × 1,8 × 19 000 × 106 + × 1,8 × 22 000 × 106=334,8.109đ Đối với trạm tăng áp nhà máy điện, tổng vốn đầu tư bằng: Ktt = × 50 000 × 106 = 200.109 đ Tổng vốn đầu tư để xây dựng trạm biến áp là: Kt = Kth + Ktt = 334,8.109 + 200.109 = 534,8.109 đ Như tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện là: K = 334,8.109 + 534,8.109=867,6.109 đ 7.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN Tổn thất công suất tác dụng mạng điện gồm có tổn thất cơng suất đường dây tổn thất công suất trạm biến áp, tính chế độ phụ tải cực đại Theo kết tính tốn bảng 5.2 5.3: Tổn thất đường dây: ∆Pd = 9,39 MW Tổn thất công suất cuộn dây máy biến áp: ∆Pb = 1,112 MW Tổng tổn thất công suất lõi thép máy biến áp xác định theo cơng thức: ∆P0= ∑ ΔPi0 = × × 0,029 + × × 0,035 = 0,582 MW i =1 Khoa Sư phạm kỹ thuật 77 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Như tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện là: ∆P = ∆Pd + ∆Pb + ∆P0 = 9,39 + 1,112 + 0,582 = 11,084 MW Theo phần trăm: ∆P%= ΔP 11,084 100% = 100% =3,74% 296 ∑ Pmax 7.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN Tổng tổn thất điện mạng điện tính theo cơng thức sau: ∆A=(∆Pd+∆Pb)τ+∆P0.t Trong đó: τ- thời gian tổn thất công suất lớn t- thời gian máy biến áp làm việc năm, t=8760 h (Các máy biến áp vận hành song song năm) τ = (0,124+Tmax.10-4)2.8760 = (0,124+5500.10-4)2.8760 = 3979 h → ∆A=(9,39 + 1,112).3979 + 0,582.8760 = 46886 MWh Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm: A= ∑ Pmax Tmax = 296.5500 = 1628.103 MWh Tổn thất điện tính theo phần trăm: ∆A%= ΔA 46886 100% = 100% = 2,88% A 1628.10 7.4 TÍNH CHI PHÍ VÀ GIÁ THÀNH 7.4.1 Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định theo cơng thức: Y=avhđ.Kd+avht.Kt+∆A.c Trong đó: avhd- hệ số vận hành đường dây, avhd=0,04 avht-hệ số vận hành thiết bị trạm biến áp, avht=0,10 Khoa Sư phạm kỹ thuật 78 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện c- giá thành1 kWh điện tổn thất Như vậy: Y = 0,04 × 334,8 × 109 + 0,10 × 534,8 × 109 +46,886 × 106 × 600 = 95.109 đ 7.4.2 Chi phí tính tốn hàng năm Chi phí tính tốn hàng năm xác định theo công thức sau: Z=atc.K+Y Trong atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư, atc=0,125 Z=0,125 × 869,6 × 109 + 95 × 109 = 203,7.109 đ 7.4.3 Giá thành truyền tải điện β= Υ 95.10 = = 58,35 đ/kWh Α 1,628.10 7.4.4 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ phụ tải cực đại K0= 869,6.10 Κ = 2.94.109 đ/MW = 296 ΣΡmax Kết tính tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thiết kế tổng hợp bảng 7.1 Các tiêu Đơn vị Giá trị Tổng công suất phụ tải cực đại MW 296 Tổng chiều dài đường dây Km 542 Tổng công suất máy biến áp hạ áp MVA 486 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện 109 đ 869,6 Tổng vốn đầu tư đường dây 109 đ 334,8 Tổng vốn đầu tư trạm biến áp 109 đ 534,8 Tổng điện phụ tải tiêu thụ MWh 1,63.106 ∆Umaxbt % 5,21 Khoa Sư phạm kỹ thuật 79 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện ∆Umaxsc % 10,42 10 Tổng tổn thất công suất ∆P MW 11,084 11 Tổng tổn thất công suất ∆P % 3,74 12 Tổng tổn thất điện ∆A MWh 46886 13 Tổng tổn thất điện ∆A % 2,88 14.Chi phí vận hành hàng năm 109 đ 95 15 Chi phí tính tốn hàng năm 109 đ 203,7 16 Giá thành truyền tải điện β đ/kWh 58,35 17 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải 109 cực đại đ/MW 2,94 Bảng 7.1 Chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật mạng điện thiết kế TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- GIÁO TRÌNH MẠNG LƯỚI ĐIỆN (2 tập) – TS Nguyễn Văn Đạm 2- GIÁO TRÌNH LƯỚI ĐIỆN (2 tập) – PGS.TS Trần Bách 3- PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP – TS Đào Quang Thạch, TS Phạm Văn Hòa 4- THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN- Ngô Hồng Quang Khoa Sư phạm kỹ thuật 80 Phan Thành Trung Đồ án tốt nghiệp Khoa Sư phạm kỹ thuật Thiết kế lưới điện 81 Phan Thành Trung ... 0,97 1,68 1,63 1,26 0,97 (1 0- 4),S B/2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện c Tính tổn thất điện áp Tổn thất điện áp đường dây N? ?-2 -1 chế độ làm việc bình thường:... Trung Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 3.2 Tính tốn tiêu kỹ thuật phương án 3.2.1 Phương án Phương án có sơ đồ mạng điện sau: Hình 3.2 Sơ đồ mạng điện phương án a Chọn điện áp định mức mạng điện. .. (1 0- 4),S B/2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 38+j18,40 30,9+j19,15 1,9 +j1,18 30+j18,59 38+j22,55 29+j14,05 36+j17,44 38+j18,40 28+j17,35 30+j14,53 N? ?-2 2-HT N? ?-3 N? ?-4 HT-5 N? ?-6 HT-7 HT-8