Phân tích và thiết kế lưới điện phân phối trung áp 22kV

MỤC LỤC

Các tiêu chuẩn để so sánh về mặt kỹ thuật giữa các phương án

Các phương án nối dây

Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cho các phương án

Phương án 3

Giả thiết mạng kín là mạng đồng nhất , tất cả các đoạn dây cùng tiết diện. Dòng điện tính toán khi đường dây vận hành bình thường là rất nhỏ, nhưng để đảm bảo về tổn thất vầng quang và mang tải lớn khi sự cố mạch vòng xẩy ra ta chọn dây dẫn là AC-70. Dòng điện tính toán khi đường dây vận hành bình thường là rất nhỏ, nhưng để đảm bảo về tổn thất vầng quang và mang tải lớn khi sự cố mạch vòng xẩy ra ta chọn dây dẫn là AC-70.

Bảng tổng kết tổn thất điện áp của phương án 3 :
Bảng tổng kết tổn thất điện áp của phương án 3 :

SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ

Pi, Qi: là công suất tác dụng và phản kháng truyền tải trên đường dây (MW, MVAr). Qua bảng tổng hợp số liệu các phương án, ta thấy cả 3 phương án có tổng vốn đầu tư và phí tổn vận hành hàng năm lệch nhau không nhiều, nên có thể coi các phương án đó tương đương về mặt kinh tế. Do vậy ta chọn phương án 1 là phương án tối ưu, vì về mặt kỹ thuật phương án này có tổn thất điện áp và tổn thất điện năng nhỏ nhất.

TÍNH TOÁN CÁC CHẾ ĐỘ CỦA LƯỚI ĐIỆN

Chế độ phụ tải cực đại

    • Trong chương II ta đã sơ bộ xác định chế độ vận hành cho hai nhà máy,trong chế độ max cho nhà máy II phát 75% công suất đặt.

    Chế độ phụ tải cực tiểu

      ∆ là tổn thất công suất lúc ngắn mạch n là số máy biến áp lam việc song song. • Trong chương II ta đã sơ bộ xác định chế độ vận hành cho hai nhà máy, trong chế độ min cho nhà máy II phát 75% công suất đặt của một tổ máy.

      Chế độ phụ tải sự cố

        Vì công suất chuyên tải trên nhánh NĐI-5 tăng lên, do đó ta phải kiểm tra khả năng tải của đường dây này.

        TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP TẠI CÁC ĐIỂM CỦA MẠNG ĐIỆN CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP

        TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP TẠI CÁC ĐIỂM NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN

        • Sự cố đường dây
          • Chọn đầu phân áp cho các máy biến áp tăng áp

            Để tính toán điện áp tại các điểm nút của mạng điện ta sử dụng các số liệu phân bố công suất đã tính chính xác trong chương VII. Trong đó: Pi là công suất tác dụng chạy trên đường dây thứ i Qi là công suất phản kháng chạy trên đường dây thứ i Rdi là điện trở của dây thứ i. Chỉ tiêu chất lượng điện năng là tần số f và điện áp tại các nút, chúng luôn luôn thay đổi do phụ tải luôn biến đổi, công suất nhà máy thay đổi, hay thay đổi chế độ vận hành và cấu trúc của mạng điện (đóng cắt đường dây, máy biến áp..).

            Theo nhiệm vụ thiết kế biện pháp chủ yếu và có hiệu quả nhất trong việc điều chỉnh điện áp cho mạng điện là thay đổi và lựa chọn các đầu phân áp của các trạm tăng áp và giảm áp một cách hợp lý. Để đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật trong điều chỉnh điện áp, ban đầu ta chọn các máy biến áp không điều chỉnh điện áp dưới tải sau đó chọn đầu phân áp cho máy cho máy biến áp trong các chế độ, kiểm tra độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm giảm áp, nếu không thoả mãn thì ta chọn các máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải và chọn lại các đầu điều chỉnh điện áp. Theo giá trị của đầu phân áp trung bình tìm đầu phân áp tiêu chuẩn gần nhất theo công thức: UPAtc = Uđmc.(1 + n.e%).

            Vậy các đầu phân áp tiêu chuẩn đã chọn không thoả mãn được yêu cầu điều chỉnh điện áp cho phụ tải, do đó ta phải chọn máy biến áp điều áp dưới tải. Như vậy máy biến áp điều áp dưới tải và các đầu phân áp đã chọn thoả mãn điều kiện về điều chỉnh điện áp. Vậy các đầu phân áp tiêu chuẩn đã chọn không thoả mãn được yêu cầu điều chỉnh điện áp cho phụ tải, do đó ta phải chọn máy biến áp điều áp dưới tải.

            Như vậy máy biến áp điều áp dưới tải và các đầu phân áp đã chọn thoả mãn điều kiện về điều chỉnh điện áp. Vậy các đầu phân áp tiêu chuẩn đã chọn không thoả mãn được yêu cầu điều chỉnh điện áp cho phụ tải, do đó ta phải chọn máy biến áp điều áp dưới tải. Việc lựa chọn đầu phân áp cho các máy biến áp tăng áp phải căn cứ vào khả năng điều chỉnh điện áp của máy phát điện.

            Thông thường các máy phát điện cho phép điều chỉnh điện áp trong phạm vi ±5%UđmF bằng cách thay đổi dòng điện kích từ. Vậy máy biến áp không điều áp dưới tải với các đầu phân áp đã chọn thoả mãn điều kiện về điều chỉnh điện áp. Vậy máy biến áp không điều áp dưới tải với các đầu phân áp đã chọn thoả mãn điều kiện về điều chỉnh điện áp.

            TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN

            THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

            PHẦN MỞ ĐẦU

            Trong nghành điện lực Việt nam việc thiết kế trạm biến áp là một công việc được quan tâm hàng đầu vì khi tính toán cung cấp điện cho một cụm dân cư, một khu phố, một khu vực thì trạm biến áp là một trong những thiết bị quan trọng. Khi tính toán thiết kế trạm biến áp ta cần phải chú ý đến vị trí địa lý, nguồn cung cấp, yêu cầu của phụ tải, công suất sử dụng trên cơ sở đó để đề ra được phương án cấp điện hợp lý cho trạm biến áp. Trạm biến áp có công suất nhỏ, thiết kế cho khu vực đô thị nên ta chọn kiểu trạm treo.

            Đây là kiểu trạm mà toàn bộ thiết bị cao hạ áp và máy biến áp được đặt trên cột. Trạm có ưu điểm tiết kiệm đất nên thường được dùng cho các trạm công cộng đô thị, trạm biến áp cơ quan.

            Sơ đồ nguyên lý trạm:
            Sơ đồ nguyên lý trạm:

            CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA TRẠM

              Để thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch, tiết diện cáp phải thoả mãn điều kiện sau: F ≥ α.IN. R2; X2 là điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của Aptomat (tra bảng). • Với Aptomat nhánh vì có Icđm = 7,5 KA < IN3 nên phải tiếp tục tính ngắn mạch tại điểm N4 để kiểm tra Aptomat nhánh theo điều kiện cắt dòng ngắn mạch.

              R2; X2 là điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của Aptomat. Cần kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt của thanh dẫn theo dòng ngắn mạch tại N3. Dòng phát nóng lâu dài cho phép (A) Khả năng ổn định động (kG/cm) Khả năng ổn định nhiệt (mm2).

              Chọn BI do công ty Đo điện Hà Nội chế tạo, số lượng 3 BI đặt trên 3 pha đấu sao.

              Sơ đồ thay thế để tính ngắn mạch:
              Sơ đồ thay thế để tính ngắn mạch:

              THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP 22KV

              • Phân cấp đường dây, vùng khí hậu và số liệu về đường dây dùng cho tính toán
                • Tính toán và lựa chọn các phần tử trên đường dây
                  • Kiểm tra các phần tử đã chọn

                    0 25 40 Theo đầu bài đường dây thiết kế đi qua vùng đồng bằng Bắc bộ nên ta chọn vùng khí hậu là vùng III. Trong đó: g1: Tỉ tải do trọng lượng của bản thân dây dẫn g2: Tỉ tải do áp lực của gió lên dây dẫn. Theo đề bài thiết kế là đường dây trên không dài 5,5 km đi qua vùng đồng bằng Bắc bộ, ta thiết kế khoảng cột cách nhau L = 100m.

                    Cứ 1km đường dây đặt một cột néo và tại các vị trí đầu cuối tuyến đường dây đặt cột LT12C. Tại đầu và cuối cột đặt 2 bộ chống sét ống để đảm bảo an toàn khi có sét đánh vào đường dây. Cột trung gian làm việc chịu tác động của lực gió, bão lên thân cột và dây dẫn trong từng khoảng cột.

                    Các cột đầu và cuối luôn bị kéo về một phía bởi sức kéo của dây dẫn, còn cột néo khi dây dẫn bị đứt cũng bị kéo về một phía. Cột làm việc không an toàn do vậy ta đặt thêm 2 dây néo tăng cường cho cột. Tại vị trí quan trọng ta phải néo cột để đề phòng sự cố gẫy đổ cột.

                    Bảng số liệu về tải dây:
                    Bảng số liệu về tải dây: