Thiết kế hệ thống điện: Giải pháp tối ưu cho nguồn điện kép và phụ tải phân vùng

Đề xuất phương án

Từ các điều kiện trên và căn cứ vào sơ đồ địa lý hệ thống điện ta có thể đưa ra nhiều phương án thiết kế hệ thống điện,tuy nhiên sau khi tính toán sơ bộ ta chọn ra năm phưong án tói ưu hơn cả để tính toán chi tiết sau đó sẽ so sánh và chọn ra phương án tói ưu nhất.

Tính toán chi tiết kỹ thuật các phương án A.Phương pháp tính toán

Kiểm tra điều kiện xuất hiện vầng quang, đối với đường dây 110 kV, để không xuất hiện vầng quang các dây AC cần phải có tiết diện F ≥ 70 mm2. Đối với đường dây kép khi đứt 1 lộ đường dây thì dòng điện sự cố tăng lên gấp đôi Isc = 2.Imax, để đảm bảo điều kiện phát nóng của dây dẫn thì Isc ≤ Icp. Tổn thất điện áp trong mạng điện khi đứt một mạch đường dây( đối với đường dây có hai mạch ).

Kiểm tra cả trong chế độ cực đại và chế độ sự cố của nhà máy điện khi một tổ máy phát ngừng hoạt động.

Tính toán chi tiết kỹ thuật

• So sánh kinh tế các phương án

Để tính các dòng công suất ta cần giả thiết rằng, mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng một tiết diện. Để thực hiện khi so sánh các phương án về kỹ thuật, các giá trị tổn thất điện áp cực đại của các phương án được tổng hợp ở bảng sau. Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp.

Trong đó: ÄPimax – tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại;. Pimax, Qimax – công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại;. Tương tự ta tính tổn công suất tác dụng cho các đường dây còn lại.

Chế độ phụ tải cực đại

Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế các đường dây nối với nhà máy điện. Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nôi với nhà máy nhiệt điện.

Chế độ phụ tải cực tiểu

Các kết quả tính toán ở trên ta thấy rằng, trong chế độ phụ tải cực tiểu các trạm có hai máy biến áp đều vận hành cả hai máy biến áp.

Tính điện áp tại các nút

Giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp Trạm biến. Trong mạng điện thiết kế có 2 nguồn cung cấp là nhà máy NĐI và nhà máy NĐII. Ta chọn thanh góp 110kV của nhà máy NĐII là nút điện áp cơ sở.

Sự cố hỏng một tổ máy

• Lựa chọn phương án điều chỉnh điện áp

Các thiết bị điện chỉ có thể làm việc tốt trong những trường hợp điện năng có chất lượng cao. Chất lượng điện năng được đánh giá thông qua các chỉ tiêu về độ lệch điện áp, độ dao động điện áp, sự không đối xứng và không sin… Trong đó chỉ tiêu về độ lệch điện áp là chỉ tiêu quan trọng nhất. • Thay đổi tỉ số biến trong các trạm biến áp (chọn đầu điều chỉnh của các máy biến áp).

Thực tế cho thấy thì đối với những mạng điện lớn không thể điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi điện áp tại nhà máy điện và thay đổi các dòng công suất phản kháng trên đường dây cũng không thể đáp ứng được nhu cầu về điều chỉnh điện áp vì các lý do khác nhau như: Độ ổn định các hệ thống điện, vận hành phức tạp và vốn đầu tư cao. Do đó phương pháp điều chỉnh điện áp của các máy biến áp trong các trạm biến áp được dùng rộng rãi để điều chỉnh điện áp. U’max, U’min – giá trị quy đổi về phía cao của điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm đối với các chế độ phụ tải lớn nhất và nhỏ nhất tương ứng.

UYcmax, UYcmin – giá trị điện áp yêu cầu trên thanh góp hạ áp của trạm trong các chế độ phụ tải lớn nhất và nhỏ nhất;. Uhdm - điện áp định mức của cuộn dây hạ áp của các máy biến áp. Trong đó U’i là giá trị quy đổi về phía điện áp cao của điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm, tương ứng với các chế độ phụ tải lớn nhất, nhỏ nhất và chế độ sau sự cố.

Uit - điện áp thực trên thanh góp hạ áp của trạm đối với các chế phụ tải lớn nhất, nhỏ nhất và sau sự cố;. Nếu biết các giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm giảm áp trong các chế độ phụ tải lớn nhất, nhỏ nhất và sau sự cố quy đổi về phía điện áp cao là Uqmax, Uqmin, UqSC. Đồng thời điện áp yêu cầu trên thanh góp hạ áp của trạm trong các chế độ phụ tải lớn nhất, nhỏ nhất và sau sự cố có các giá trị tương ứng là UYC max, UYC mim, UYC sc.

Uit - điện áp thực trên thanh góp hạ áp của trạm trong chế độ phụ tải lớn nhất, nhỏ nhất và sau sự cố;. Sử dụng máy biến áp điều chỉnh dưới tải cho phép thay đổi các đầu điều chỉnh không cần cắt các máy biến áp. Do đó cần chọn đầu điều chỉnh riêng cho các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu và sau sự cố.

Chọn điều chỉnh điện áp không dưới tải

Như vậy đầu điều chỉnh đã chọn là không phù hợp vậy ta chọn lại bằng điều chỉnh điện áp dưới tải.

Chọn điều chỉnh điện áp dưới tải

Chọn các đầu điều chỉnh trong các máy biến áp của các trạm còn lại được tính tương tự.

Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện

Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện gồm có tổn thất công suất trên đường dây và tổn thất công suất tác dụng trong các trạm biến áp ở chế độ phụ tải cực đại.

Tính chi phí và giá thành

Tổng tổn thất công suất ÄP 11.Tổng tổn thất công suất ÄP 12.Tổng tổn thất điện năng ÄA 13.Tổng tổn thất điện năng ÄA 14.Chi phí vận hành hàng năm 15.Chi phí tính toán hàng năm 16.Giỏ thành truyền tải điện năng ừ.

Tính ổn định động khi ngắn mạch ba pha tại đầu đường dây liên lạc phía nhà máy nhiệt điện 2

Sau khi ngắn mạch được cắt ra thì trên đoạn đường dây II-1 chỉ còn 1 lộ nên tổng trở của nó tăng gấp đôi. Thời gian cắt được xác định bằng phương pháp phân đoạn liên tiếp, tính cho chế độ trong khi ngắn mạch. Tính ổn định động khi ngắn mạch ba pha tại đầu đường dây liên lạc phía.

Tính ổn định động khi ngắn mạch ba pha tại đầu đường dây liên lạc phía nhà máy nhiệt điện 1

Sau khi ngắn mạch được cắt ra thì trên đoạn đường dây I-6 chỉ còn 1 lộ nên tổng trở của nó tăng gấp đôi.