ĐỒ án MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN  ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Sinh viên thực : PHẠM TÙNG LÂM Mã đề : LƯỚI ĐIỆN Số thứ tự : 33 Mã sinh viên : 1781110146 Giáo viên hướng dẫn : TS KIỀU THỊ THANH HOA Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp tín : D12-H2 Hà Nội, tháng 10 năm 2021 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Lời Mở Đầu Điện nguồn lượng quan trọng hệ thống lượng quốc gia, sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống sinh hoạt, nghiên cứu khoa học… Hiện nước ta phát triển theo hướng công nghiệp hóa, đại hóa, nên nhu cầu điện đòi hỏi ngày cao số lượng chất lượng Để đáp ứng số lượng ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm khai thác tốt nguồn lượng biến đổi chúng thành điện năng.Mặt khác, để đảm bảo chất lượng có điện cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện đại, có phương thức vận hành tối ưu đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế Xuất phát từ điều đó, bên cạnh kiến thức giảng dạy giảng đường, sinh viên ngành Hệ thống điện giao đồ án môn học thiết kế điện cho mạng điện khu vực Quá trình thực đồ án giúp hiểu biết tổng quan mạng lưới điện khu vực, hiểu biết nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ thống điện xác định hướng thông số đường dây, chọn hệ thống điện áp cho mạng điện chính…những nguyên tắc tổ chức điều khiển hệ thống, tổng vốn đầu tư nguồn nguyên vật liệu để phát triển lượng … Nhờ kiến thức dạy giảng viên môn TS Kiều Thị Thanh Hoa trình tìm hiểu tài liệu, tham khảo bạn em tự tính tốn, lựa chọn phương án trình bày sau Chúng em xin chân thành cảm ơn đến cô TS Kiều Thị Thanh Hoa, tồn thể thầy khoa Hệ thống Điện tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án Hà Nội, tháng 12 năm 2020 Sinh viên thực Phạm Tùng Lâm ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC LỜI CAM ĐOAN Tôi, Phạm Tùng Lâm, cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn TS Kiều Thị Thanh Hoa Các số liệu kết đồ án trung thực chưa công bố cơng trình khác Các tham khảo đồ án đề trích dẫn rõ rang tên tác giả, tên cơng trình, thời gian nơi cơng bố Nếu khơng nêu trên, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm đồ án Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2021 Người cam đoan Phạm Tùng Lâm ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC LỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2021 Người cam đoan Phạm Tùng Lâm NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TT Nội dung Hình thức trình bày Đồ án thực đầy đủ nộidung đề tài Các kết tính tốn Thái độ làm việc Tổng thể TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Ý kiến nhận xét Các ý kiến khác: Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Kí ghi rõ họ tên) ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC TT Nội dung Ý kiến nhận xét, đánh giá Hình thức trình bày đồ án Đồ án thực đầy đủ nội dung đề tài Các kết tính tốn Kỹ thuyết trình Trả lời câu hỏi Tổng thể Các ý kiến khác: Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2021 Thư kí hội đồng Chủ tịch hội đồng Ủy viên hội đồng DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.2.1 Nội dung bảng Số liệu phụ tải Trang 12 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 1.2.2 3.1 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.5.6 3.5.7 3.5.8 3.5.9 3.5.1.0 3.5.1.1 3.5.1.2 3.5.1.3 3.5.1.4 3.5.1.5 4.1 4.2.1 4.2.2 4.2.3 5.1.1 5.1.2 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.1.5 7.1.6 7.1.7 8.1 8.2 8.5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Số liệu tính tốn phụ tải Điện áp định mức cho lưới điện Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án Tính tổn thất điện áp phương án Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án Tính tổn thất điện áp phương án Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án Tính tổn thất điện áp phương án Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án Tính tổn thất điện áp phương án Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án Tính tổn thất điện áp phương án Giá dây dẫn điện Tính tổng vốn xây dựng đường dây phương án Tính tổng vốn xây dựng đường dây phương án Tổng kết tính tốn tiêu kinh tế, kĩ thuật phương án Chọn máy biến áp cho phụ tải Thông số máy biến áp chọn Tính tốn chế độ xác lập chế độ cực đại Tính tốn tổn thất điện Tính tốn chế độ xác lập chế cực tiểu Tính tốn chế độ xác lập chế độ cố Tính tốn điện áp nút bà tổn thất cơng suất chế độ cực đại Tính tốn điện áp nút bà tổn thất công suất chế độ cực tiểu Tính tốn điện áp nút bà tổn thất cơng suất chế độ cố Số liệu điện áp hạ áp qui đổi cao áp Tính tốn chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực đại Tính toán chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực tiểu Tính tốn chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực cố Vốn đầu tư cho trạm biến áp Tổng tổn thất điện trạm biến áp Tổng kết vốn đầu tư cho dự án 12 16 22 23 23 26 26 26 29 29 29 32 32 32 35 35 37 38 39 39 40 41 42 45 46 47 48 50 51 51 54 55 55 56 57 58 60 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình vẽ Nội dung hình vẽ Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Hình 1.1 Hình 3.2.1 Hình 3.2.2 Hình 3.2.3 Hình 3.2.4 Hình 3.2.5 Hình 3.5.1 Hình 3.5.2 Hình 3.5.3 Hình 3.5.4 Hình 3.5.5 Hình 6.1 Hình 6.2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Sơ đồ nguồn điện phụ tải Sơ đồ phương án Sơ đồ phương án Sơ đồ phương án Sơ đồ phương án Sơ đồ phương án Sơ đồ tính tốn phương án Sơ đồ tính tốn phương án Sơ đồ tính tốn phương án Sơ đồ tính tốn phương án Sơ đồ tính tốn phương án Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ thay 11 17 18 18 19 19 21 24 27 30 33 43 43 MỤC LỤC ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CHƯƠNG I PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI .5 I Sơ đồ địa lý 1.1 Những số liệu nguồn cung cấp 1.2 Những số liệu phụ tải II Phân tích nguồn phụ tải 1.1 Nguồn điện 1.2 Phụ tải CHƯƠNG II TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 2.1 Cân công suất tác dụng .9 2.2 Cân công suất phản kháng CHƯƠNG III 10 LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN, TÍNH TỐN SƠ BỘ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 10 3.1 Chọn điện áp định mức cho lưới điện 11 3.2 Dự kiến phương án nối dây 11 Phương án I 12 Phương án II 13 Phương án III .13 Phương án IV .14 Phương án V 14 3.3 Tính tốn chọn tiết diện dây dẫn 15 3.4 Tiêu chuẩn tổn thất điện áp 15 3.5 Tính tốn cụ thể phương án .16 Sơ đồ phương án I 16 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 17 Sơ đồ phương án .19 Sơ đồ phương án .22 Sơ đồ phương án .25 Sơ đồ phương án .28 CHƯƠNG VI 33 TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 33 4.1 Cơ sở lý thuyết 33 4.2 Tính tốn cụ thể phương án .34 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CHƯƠNG VI 36 TÍNH TỐN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 36 5.1 Tính tốn chọn cơng suất, số lượng ,loại máy biến áp 36 5.1.1 Tính tốn chọn cơng suất định mức, số lượng máy biến áp cho phụ tải 36 5.1.2 Chọn máy biến áp thông số máy biến áp 37 CHƯƠNG VI 38 TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN 38 6.1 Chế độ phụ tải cực đại .38 6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 42 6.3 Chế độ phụ tải cố 43 CHƯƠNG VII 45 TÍNH TỐN ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN, LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 45 7.1 Tính tốn điện áp nút mạng điện .45 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại 45 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu : 45 7.1.3 Chế độ phụ tải cố : .46 7.2 Hiệu chỉnh điện áp .46 7.3 Các loại máy biến áp : .47 7.4 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp 47 CHƯƠNG VIII 53 TÍNH TỐN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN 53 8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện 53 8.2 Tổn thất điện lưới điện 54 8.3 Các loại chi phí giá thành: 54 8.4 Kết luận 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN Nhiệm vụ môn học Đồ án thiết kế Lưới điện Họ tên sinh viên: Phạm Tùng Lâm Mã sinh viên: 1781110146 Lớp: D12 – H2 10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN SBi 17,84+j9,8 jQ’’i j1,736 S’’Ni 17,84+j8,06 SNi 0,37+j0,39 S’Ni 18,21+j8,45 jQ’i SNi TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 25,65+j13,9 j0,988 17,84+j9,8 26,28+j14,3 j1,131 20,69+j11,4 j1,246 25,65+j12,9 0,18+j0,43 17,84+j8,71 0,24+j0,25 26,28+j13,2 0,32+j0,54 20,69+j10,2 0,37+j0,387 18,08+j8,96 26,6+j13,77 21,06+j10,6 j1,89 25,83+j13,3 j1,09 j1,19 j1,23 j1,36 18,21+j6,56 25,83+j12,3 18,08+j7,77 26,6+j12,54 21,6+j9,24 j1,089 - Cân xác cơng suất hệ thống - Từ bảng ta tính tổng cơng suất u cầu góp 110kv hệ thống : Syc = ∑6i=1SNi = 110,32 + j48,41 (MVA) - Để đảm bảo điều kiện cân công suất hệ thống , nguồn điện phải cung cấp : Pcc = 110,32 (MW) - Khi hệ số công suất nguồn 0,85 tổng cơng suất phản kháng hệ thống cung cấp : Qcc = Pcc x tag = 110,32 x 0,62 = 68,39 (MVAr) - Như Scc = 110,32 + j68,39 (MVA) từ kết nhận thấy , công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng u cầu Vì vậy, khơng cần bù cơng suất phản kháng chế độ 6.3 Chế độ phụ tải cố - Trong hệ thống điện có nhiều loại cố xảy mà ta tính tốn hết được, xét cố ta không giả thiết cố xếp chồng, ta xét với cố đứt dây đường dây mạch lộ kép( phụ tải loai I ) - Khi phụ tải cực đại , với đường dây có lộ ( phụ tải loại III ) ta không xét đến trường hợp - Khi đứt dây đoạn khả cung cấp điện cho phụ tải trì , điện trở R điện kháng X đường dây tăng lên gấp đơi điện dung ngang B giảm nửa lúc đường dây lại lộ dây cung cấp 50 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC - Khi tính tốn chế độ ta lấy : UN=121 kV - Tính tốn tương tự chế độ cực đại chế độ cực tiểu Ta có bảng sau: Phụ tải S’’B Bảng 6.1.4 Tính chế độ xác lập chế độ cố 25+j12 36+j17,28 25+j12 37+j17,76 29+j32,17 SBi 0,08+j1,76 0,122+j2,85 0,08+j1,76 0,12+j3,01 0,19+4,30 S’Bi 25,08+j13,7 36,12+j20,1 25,08+j13,7 37,12+j20,7 29,19+36,47 S0i 0,058+j0,4 0,035+j0,24 0,058+j0,4 0,07+j0,24 0,058+j0,4 SBi 25,13+j14,1 36,15+j20,3 25,13+j14,1 37,15+j21,0 29,24+j36,8 jQ’’i j0,688 j0,45 j0,904 j0,565 j0,623 S’’Ni 25,13+j13,4 36,15+j19,9 25,13+j13,2 37,15+20,44 29,24+j36,2 SNi 0,78+j0,82 0,38+j0,9 0,49+j0,51 0,67+j1,13 1,5+j1,57 S’Ni 25,91+j14,2 36,53+j20,8 25,62+j13,7 37,82+j21,5 30,74+j37,8 jQ’i j1,05 j0,6 j0,66 j0,68 j0,75 SNi 25,91+j13,2 36,53+j20,2 25,62+j13,1 37,82+j20,8 30,74+j37,0 - Cân xác cơng suất hệ thống - Từ bảng ta tính tổng cơng suất u cầu góp 110kv hệ thống : Syc = ∑6i=1SNi = 156,62 + j104,51 (MVA) - Để đảm bảo điều kiện cân công suất hệ thống , nguồn điện phải cung cấp : Pcc = 156,62(MW) - Khi hệ số cơng suất nguồn 0,85 tổng cơng suất phản kháng hệ thống cung cấp : Qcc = Pcc x tag = 156,62 x 0,62 = 97,10 (MVAr) 51 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC - Như Scc = 156,62 + j97,10 (MVA) từ kết nhận thấy , công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng yêu cầu Vì vậy, khơng cần bù cơng suất phản kháng chế độ 52 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CHƯƠNG VII TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN, LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 7.1 Tính tốn điện áp nút mạng điện Chọn điện áp vận hành nhà máy điện xác định điện áp điểm mạng điện để có phương thức điều áp đảm bảo yêu cầu điện áp phụ tải trạng thái vận hành 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại - Theo nhiệm vụ thiết kế chế độ phụ tải cực đại điện áp cao áp hệ thống điện 110% điện áp danh định UN = 110%.Uđm = 110%.110 = 121 (kV) Tính tốn điện áp nút nhánh: - Tổn thất điện áp đường dây N-1 PN 1.RN 1  QN 1 X N 1 25,89.11, 74  13, 24.12,30   3,85(kV ) UN 121 Δ UN1 = - Điện áp nút U1 = UN - Δ UN-1 = 121 – 3,85 = 117,15 (kV) - Tổn thất điện áp MBA PB 1.RB1  QB 1 X B 1 25, 08.1, 26  13, 76.27, 77   3,53(kV ) U 117,15 N = UB1 - Điện áp nút quy đổi phía cao áp U’2 = U1 - Δ UB1 = 117,15 – 3,53 = 113,62 (kV) - Điện áp thực nút U Hdm U 2' 11 U2 = k = U’2 U Cdm = 113,62 115 = 10,86 (kV) Bảng 7.1.1 Tính toán điện áp nút tổn thất điện áp chế độ cực đại Phụ tải Ui (kV) U’2 (kV) U2 (kV) UNi (kV) UBi (kV) 3,86 117,14 3,53 113,61 10,87 1,89 119,11 3,95 115,16 10,01 2,39 118,61 3,49 115,12 11,01 2,74 118,26 4,10 114,16 9,93 4,83 116,17 9,03 107,14 10,25 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu : Chế độ phụ tải cực tiểu điện áp cao áp hệ thống điện : UN = 115 (kV) 53 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Bảng 7.1.2 Tính tốn điện áp nút tổn thất điện áp chế độ cực tiểu Phụ tải Ui (kV) U’2 (kV) U2 (kV) UNi (kV) UBi (kV) 2,56 112,44 2,52 109,92 10,51 1,30 113,70 2,82 110,88 9,64 1,68 113,32 2,50 110,82 10,60 1,89 113,11 2,92 110,19 9,58 2,28 112,72 2,96 109,76 10,50 7.1.3 Chế độ phụ tải cố : Ta có: UN = 121 kV Bảng 7.1.3 Tính tốn điện áp nút tổn thất điện áp chế độ cố Phụ tải Ui (kV) U’2 (kV) U2 (kV) UNi (kV) UBi (kV) 3,64 117,36 3,53 113,83 10,89 1,96 119,04 3,95 115,09 10,01 2,31 118,69 3,49 115,21 11,02 2,66 118,34 4,10 114,24 9,93 5,21 115,79 9,06 106,73 10,21 7.2 Hiệu chỉnh điện áp - Yêu cầu điều chỉnh điện áp: - Điện áp tiêu quan trọng chất lượng điện Trong thực tế việc giữ ổn định điện áp cho thiết bị điện hộ tiêu thụ việc cần thiết điện áp định tiêu kinh tế, kỹ thuật thiết bị tiêu thụ điện độ lệch điện áp cho phép thiết bị điện tương đối hẹp - Để giữ độ lệch điện áp hộ tiêu thụ nằm phạm vi cho phép cần phải tiến hành điều chỉnh điện áp mạng điện - Theo nhiệm vụ thiết kế kết tính tốn điện áp nút chế độ vận hành khác biện pháp hiệu đảm bảo điện áp thiết bị tiêu thụ điện lựa chọn thay đổi đầu phân áp máy biến áp trạm tăng áp giảm áp cách hợp lý - Đối với yêu cầu điều chỉnh điện áp thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm biến áp quy định sau: dlU cp max %  2,5% - Khi phụ tải cực đại: dlU cp %  7,5% - Khi phụ tải cực tiểu: dlU cpsc %  2,5% - Khi phụ tải sau cố: - Đối với trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm quy định sau: dlU cp max %  5% - Khi phụ tải cực đại: 54 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN - Khi phụ tải cực tiểu: TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC dlU cp %  0% dlU cpsc %   5% - Khi phụ tải sau cố: - Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo công thức sau: Uyc = Uđm + δU%.Uđm - Đối với mạng điện thiết kế Uđm = 22kV Dựa vào yêu cầu điều chỉnh phụ tải ta xác định điện áp yêu cầu góp hạ áp hộ phụ tải sau: - Với phụ tải yêu cầu điều chỉnh thường: Uyc max = 10+2,5%.10 = 10,25 kV Uyc = 10+7,5%.10 = 10,75 kV Uyc sc = 10 - 2,5%.10 = 9,75 kV - Với phụ tải yêu cầu điều chỉnh khác thường: Uyc max = 10+ 5%.10 = 10,5 kV Uyc = 10 + 0%.10 = 10 kV Uyc sc = 10 + (0%÷5%).10 = 10÷10,5 kV 7.3 Các loại máy biến áp : - Máy biến áp có đầu phân áp cố định có phạm vi điều chỉnh 2.2,5%U cdm - Các đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn MBA có đầu phân áp cố định theo bảng : Thứ tự đầu điều chỉnh Điện áp đầu điều chỉnh -2 -1 109,25 112,13 115 117,88 120,75 - Máy biến áp có điều áp tải có phạm vi điều chỉnh: 9.1,78% , Ucđm= 115 kV, Uhđm= 10 kV - Các đầu điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn MBA có điện áp điều chỉnh tải theo bảng : N -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 Ut 112, 110,9 108,8 106,8 104,7 102,7 100,6 115 98,62 96,58 c 95 7 N Ut 117, 119,0 121,1 123,1 125,2 127,2 129,3 131,3 133,4 115 c 047 94 41 88 35 82 29 76 23 7.4 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp - Sau tính tốn chọn đầu phân áp cho trạm Do tính kinh tế máy biến áp có đầu phân áp cố định nên kiểm tra xem loại máy biến áp có đáp ứng yêu cầu điều chỉnh điện áp không Nếu chọn đầu phân áp cố định cho vị trí điện áp thỏa mãn yêu cầu ba chế độ phụ tải 55 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC cực đại, cực tiểu cố sử dụng máy biến áp có đầu phân áp cố định Nếu không thỏa mãn tiến hành chọn máy biến áp điều chỉnh tải - Các bước tiến hành chọn đầu phân áp máy biến áp sau: (với i = 1; 2; tương ứng với chế độ max, min, cố) - Xác định điện áp hạ áp trạm biến áp quy đổi cao áp: U iq - Xác định điện áp yêu cầu phía hạ áp máy biến áp theo yêu cầu độ lệch điện áp cho phép hộ tiêu thụ ứng với chế độ: - Uyci = UđmH ± Ucpi.UđmH Trong đó: - UđmH: Điện áp định mức mạng hạ áp - Ucpi: Độ lệch điện áp cho phép - Tính điện áp đầu phân áp ứng với chế độ phụ tải : U dci =Uiq - U kt U yci Trong đó: - Ukt: Điện áp khơng tải (vì máy biến áp chọn có Un% > = 7,5% nên Ukt =1,1 Uđm = 1,1.10= 11 KV) - Sau tính tốn kiểm tra lại độ lệch điện áp chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu cố So sánh chúng với yêu cầu điều chỉnh thường khác thường - Tính điện áp phía hạ áp ứng với chế độ theo công thức: U iq U Hdm U ti  U dctc - Xác định độ lệch phần trăm: U  U dmH Ui %  Hi 100 U dmH - - Sau so sánh với Uicp% kết luận - Với MBA không điều chỉnh điện áp tải chọn phạm vi đc: 115 ± 2.2,5 % - Với MBA điều chỉnh điện áp tải chọn phạm vi đ/c: 115 ± 9.1,78 % - Kết tính điện áp góp hạ áp trạm quy đổi phía điện áp cao chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu sau cố biểu diễn bảng sau Bảng 7.1.4 Số liệu điện áp hạ áp quy đổi phía cao áp 56 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Trạm biến áp Uiq max (kV) 113,61 115,16 115,12 114,16 107,14 Uiq (kV) 109,92 110,88 110,82 110,19 109,76 Uiq sc (kV) 113,83 115,09 115,21 114,24 106,73 Theo thuật toán ta tiến hành chọn máy biến áp cho trạm theo thứ tự: + Nhóm có YCĐC điện áp khác thường: 1, 2, 3, 4, Chọn đầu điều chỉnh máy biến áp hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Các phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường , ta sử dụng MBA có điều chỉnh tải Phụ tải 1: Chế độ phụ tải cực đại: U 1q max U hdm 113, 61.11  119, 02 U yc max Udcmax = = 10,5 (kV) Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 2, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax = 119,094 (kV) Điện áp thực góp hạ áp: U 1qmax U Utmax = U hdm tc max 113, 61.11 = 119, 02 = 10,5 (kV) Độ lệch điện áp góp hạ áp: U max %  U t max U U dm dm  10,5  10 100  5% 10 Chế độ cực tiểu: U 1q U Hdm  109,92.11  120,91 10 Udcmin = U yc (kV) Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 3, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax = 121,141 (kV) Điện áp thực góp hạ áp: U Utmin = 1q U U Hdm tc  109,92.11 115 = 10,51 (kV) 57 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Độ lệch điện áp góp hạ áp: U %  U t U dm U 100  dm 10,51  10 100  5, 0% 10 Chế độ sau cố: U U Udcsc = U 1qsc Hdm  113,83.11  125, 21 10,5 (kV) Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 5, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax = 125,235 (kV) Điện áp thực góp hạ áp: y csc U U Utsc= U 1qsc Hdm  113,83.11  10 125, 21 (kV) Độ lệch điện áp góp hạ áp: t csc U sc%  U tsc U Hdm U hdm 100  10  10 100  0% 10 (0%  5%) Nhận thấy so sánh số độ lệch điện áp góp hạ áp với độ lệch điện áp cho phép thì: chế độ sau cố thỏa mãn, cịn chế độ cực đại cực tiểu khơng thỏa mãn Vì ta phải sử dụng biện pháp hỗ trợ Tính tốn tương tự cho phụ tải cịn lại ta có bảng tổng kết sau: Trạm biến áp Bảng 7.1.5 Tính tốn chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực đại  U max %  U cp max % Uqmax Uđcmax Nấc Utcmax Utmax (kV) (kV) (kV) (kV) 113,61 119,02 119,094 10,5 115,16 120,64 121,141 10,5 115,12 120,60 121,141 10,5 5 114,16 119,60 121,141 10,5 107,14 112,24 -1 112,95 10,5 Trạm biến áp Bảng 7.1.6 Tính toán chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực tiểu  U max %  U cp max % Uqmax Uđcmax Nấc Utcmax Utmax (kV) (kV) (kV) (kV) 109,92 120,91 121,141 10,5 5,1 110,88 121,97 121,141 10,41 4,1 110,82 121,90 121,141 10,40 4,0 110,19 121,21 121,141 10,5 5,4 109,76 120,74 121,141 10,50 5,0 Bảng 7.1.7 Tính tốn chọn điện áp điều chỉnh chế độ sau cố 58 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Trạm biến áp Uqmax (kV) 113,83 115,09 115,21 114,24 106,73 Uđcmax (kV) 119,25 120,57 120,70 119,68 111,81 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Nấc 3 3 -1 Utcmax (kV) 115 119,094 119,094 115 112,95 Utmax (kV) 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5  U max %  U cp max % 5 5 5 CHƯƠNG VIII TÍNH TỐN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN 59 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện - Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = K d + Kt Trong đó: - Kd: vốn đầu tư xây dựng đường dây - Kt: vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Ở mục tính vốn đầu tư xây dựng đường dây có giá trị: - Kd = 92734 (106đ) Bảng 8.1 Vốn đầu tư cho trạm biến áp Công suất định mức MVA 16 25 32 40 Gía thành 109đ/MBA 13 19 22 25 - Bảng giá trị vốn đầu tư cho trạm biến áp - Giá thành trạm hai máy biến áp 1,8 lần giá thành trạm có máy biến áp Phụ tải Số lộ Loại máy Vốn đầu tư N-1 TDPH-25000/110 38 109 N-2 TDPH-32000/110 40 109 N-3 TDPH-25000/110 38 109 N-4 TDPH-32000/110 44 109 N-5 TDPH-25000/110 38 109 ∑ 198 109 - Trong hệ thống điện thiết kế có trạm hạ áp trạm có máy biến áp trạm có máy biến áp ,do vốn đầu tư cho trạm hạ áp bằng: - Kth =198.109(đ) - Do tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện: - K = Kd + Kth = (92,734+225).109 = 317,73.109đ - Tổn thất công suất chế độ phụ tải cực đại - Tổng tổn thất công suất tổng trở đường dây: S day = 3,74+j4,84 MVA - Tổng tổn thất công suất không tải MBA là: 60 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC S0  = 0,279+j1,68 MVA - Tổng tổn thất công suất có tải MBA là: S BA  = 0,59+j13,68 MVA - Tổn thất công suất tác dụng lưới điện: - ∆P  = 3,74+0,279+0,59 = 4,61 (MW) 8.2 Tổn thất điện lưới điện - Tổng tổn thất điện các trạm biến áp xác định theo công thức sau:  Smaxi  ΔA BAi  nP0i t  PNi   τ n S  đm  - Trong - τ – thời gian tổn thất công suất lớn - t – thời gian máy biến áp làm việc năm - Bởi máy biến áp vận hành song song năm t = 8760 h - Thời gian tổn thất cơng suất lớn tính theo cơng thức sau: - τ = (0,124 + Tmax  10-4)2  8760 = (0,124 +4876  10-4)2  8760 = 3276,71h Bảng 8.2 Tổn thất điê ̣n các trạm biến áp Trạm BA ∆ABAi(MWh) 749,97 1046,38 749,97 1003,94 833,69 ∑∆ABA(MWh) 4383,94 - Tổng tổn thất điện đường dây xác định theo công thức sau: ∑∆Ad = ∆Pd  τ = 3,74  3276,71 = 12254,89MWh - Vâ ̣y tổng tổn thất điê ̣n của mạng điê ̣n là: A   ABA   Ad  4383,94  12254,89  16638,83MWh - Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm: A = ∑Pmax.Tmax =152.4876 =714,15.103 MWh 8.3 Các loại chi phí giá thành: - Chi phí vận hành hàng năm - Chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định: Y = avhd.Kd + avht.Kth + ∆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 = 0,1 61 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC - c: giá thành 1kWh tổn thất điện Như vậy: Y = 0,04 317,73.109+ 0,1.198.109+16638,83.103.1500 =57,46.109 đ - Chi phí tính tốn hàng năm - Chi phí tính tốn hàng năm xác định: Z=atc.K + Y Trong đó: - atc: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ; atc = 0,125 - Do chi phí tính toán: Z = 0,125.317,73.109 + 57,46.109 = 97,17.109 đ - Giá thành truyền tải điện - Giá thành truyền tải điện xác định: Y 57, 46.109   A 714,15.106 = 80,45(đ/kWh) - Giá thành xây dựng 1MW công suât phụ tải chế độ cực đại K0 = K 317, 73.109   2, 09.109 152  Pmax (đ/MW) 8.4 Kết luận - Kết tính tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện thiêt kế tông hợp bảng sau: - Các tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thông điện thiết kế 62 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Bảng 8.5 Tổng kết vốn đầu tư cho dự án Các tiêu Tổng công suất phụ tải cực đại Tổng công suất MBA hạ áp Tổng vốn đầu tư cho 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 10 Tổng tổn thất công suất tác dụng chế độ max 11 Tổng tổn thất điện 12 Chi phí vận hành hàng năm 13 Chi phí tính toán hàng năm 14 Giá thành truyền tải điện 15 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải cực đại Đơn vị MW MVA 109đ 109đ 109đ MWh % % MW MWh 109đ 109đ đ/MWh 109đ/MW Giá trị 152 139 317,73 92,734 198 714,15.103 3,65 7,29 4,61 16638,83 57,46 97,17 80,45 2,09 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Nguyễn Văn Đạm Mạng lưới điện Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật Hà Nội , 2001 Nguyễn Văn Đạm Mạng lưới điện ( Tính chế độ xác lập mạng điện hệ thống phức tạp) Nhà xuất Khoa Học Kỹ thuật Hà Nội, 2000 Nguyễn Văn Đạm Thiết kế mạng hệ thống điện Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật Hà Nội, 2008 Giáo trình lưới điện – PGS.TS Trần Bách Nhà xuất giáo dục Việt Nam 64 ... Hệ thống điện giao đồ án môn học thiết kế điện cho mạng điện khu vực Quá trình thực đồ án giúp hiểu biết tổng quan mạng lưới điện khu vực, hiểu biết nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ thống điện... thống truyền tải điện - Trong đồ án thiết kế môn học Lưới Điện việc cân công suất thực số khu vực cụ thể Trong khu vực có nguồn điện với cơng suất vơ lớn Trong hệ thống điện chế độ vận hành ổn định... đồ thay 11 17 18 18 19 19 21 24 27 30 33 43 43 MỤC LỤC ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CHƯƠNG I PHÂN TÍCH