Thiết kế kỹ thuật và kinh tế mạng lưới phân phối điện khu vực dựa trên nhu cầu phụ tải

Tính toán chi tiêu kỹ thuật cho từng phương án

Việc chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện là một vấn đề rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến tính vận hành kinh tế kỹ thuật của mạng điện.Tuỳ thuộc vào giá trị công suất cần truyền tải và độ dài tải điện mà ta chọn độ lớn của điện áp vận hành sao cho kinh tế nhất. Do điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào P và khoảng cách truyền tải nên để đơn giản ta chọn điện áp định mức chung cho các phương án và dùng sơ đồ hình tia với đường dây liên lạc giữa hai nhà máy nhiệt điện là NĐ-5-HT để xác định khoảng cách, điện áp vận hành các lộ.

Phương án I

Pj: Công suất tác dụng chạy trên đường dây thứ j, (MW) Qj: Công suất phản kháng chạy trên đường dây thứ j, (MVAr) Ri: Điện trở của đường dây thứ j, Ω. + Đối với mạch liên thông: Tính sự cố đứt một dây ở đoạn đầu, tổn thất điện áp sự cố bằng tổn thất điện áp đoạn đầu nhân 2 rồi cộng với tổn thất điện áp bình thường của các đoạn sau.

Phương án 2

Kết quả tính toán trên tiết diện dây dẫn lựa chọn hoàn toàn phù hợp và sự cố đứt 1 đường dây nặng lề hơn so với sự cố ngừng một tổ máy phát. Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét đến các sự cố xếp chồng, nghĩa là đồng thời xảy ra trên tất cả các đoạn của đường dây đã cho, chỉ xét sự cố ở đoạn nào đó mà tổn thất có giá trị cực đại.

Phương án 3

Tính toán tương tự ta được kết quả tổn thất điện áp trên các đường dây của phương án 2 theo bảng 3.55. Phương pháp tính toán điện áp trên các lộ đường dây tương tự như phương án trên ta có điện áp trên các lộ đường được thể hiện ở bảng sau. Tính toán tương tự như phương án 1 được kết quả theo bảng 3.62 Bảng 3.62 Tiết diện dây dẫn trên các đường dây phương án 3 Đường.

Kiểm tra tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ vận hành bình thường và khi sự cố. * Tính tổn thất điện áp trên đường dây ND -1-2 trong chế độ làm việc bình thường. Tính toán tương tự ta được kết quả tổn thất điện áp trên các đường dây của phương án 2 theo bảng 3.65.

Phương án 4

Để thuận tiện ta ký hiệu chiều dài các đoạn đường dây như trên hình vẽ. Để xác định các dòng công suất ta cần giả thiết rằng, mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng 1 tiết diện. Với lộ đường dây hai mạch được tính toán như Phương án 1 Với đoạn đường dây mạch vòng NĐ-1-2-NĐ tính toán như sau.

Tính toán tương tự ta có kết quả lựa chọn dây dẫn cho các lộ đường dây của Phương án 4 như bảng 3.72. Chỉ có đường dây liên lạc bị thay đổi, như tính Phương án 1 ta thu được kết qủa theo bảng 3.73.

Phương án 5

Tính toán tương tự, ta được điện áp cho từng lộ đường dây của phương án 4 theo bảng 3.81. Sau khi tính toán tương tự Phương án 1 cho các đoạn đường dây ta được bảng kết quả lựa chọn dây dẫn sau. Khi đó 3 máy phát còn lại sẽ phát 100% công suất và chỉ có dòng công suất trên đường dây liên lạc bị thay đổi.

Phương án 6

Sau khi tính toán tương tự Phương án 2 cho các đoạn đường dây ta được bảng kết quả lựa chọn dây dẫn sau. Tính toán tương tự theo Phương án 2 ta được kết quả thông số kỹ thuật đường dây Bảng 3.94. Kết luận: Cả 6 Phương án đều thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật, ta so sánh về chỉ tiêu kinh tế cho 6 phương án.

Việc quyết định bất kỳ một phương án nào của hệ thống cũng phải dựa trên cơ sở so sánh về kỹ thuật và kinh tế, nói khác đi là dựa trên nguyên tắc bảo đảm cung cấp điện và kinh tế để quyết định sơ đồ nối dây. Ở phần trên, chúng ta đã tính toán các phương án về mặt về chỉ tiêu kỹ thuật và đã lựa chọn được6 phương án. Về chỉ tiêu kinh tế, phương án nào có vốn đầu tư và phí tổn vận hành hàng năm nhỏ nhất là phương án kinh tế nhất.

Vì các phương án so sánh có cùng điện áp định mức cho nên để đơn giản không xét đến các chi phí về trạm hạ áp trong quá trình so sánh về kinh tế. Tính tổn thất công suất trên các đường dây còn lại tiến hành tương tự như trên ta có Kết quả tính toán cho dưới bảng 3.97. Từ bảng kết quả trên ta nhận thấy Phương án 3 có chi phí đầu tư là thấp nhất tuy nhiên Phương án 5 có chi phí lớn hơn không đáng kể nhưng tổn thất điện năng nhỏ nhất.

Tính toán công suất, lựa chọn MBA hạ áp ở các hộ tiêu thụ

Đối với trạm có 1 MBA, công suất của MBA được chọn theo điều kiện : SdmBASmax.

Sơ đồ mạng điện

Xét theo quan điểm thuận tiện khi phải cắt thường xuyên các máy biến áp thì dùng sơ đồ cầu ngoài là tốt nhất. Xét theo quan điểm thuận tiện khi phải cắt thường xuyên các đường dây thì thuận lợi hơn cả là dùng sơ đồ cầu trong. Nội dung của chương này là phải xác định các trạng thái vận hành điển hình của mạng điện, cụ thể là phải tính chính xác tình trạng phân bố công suất trên các đoạn đường dây của mạng điện trong các trạng thái: phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu và sau sự cố.

Trong mỗi trạng thái đều tính đầy đủ các tổn thất thực tế vận hành đồng thời cũng phải kể cả đến công suất phản kháng do đường dây sinh ra.

Chế độ phụ tải cực đại

Các lộ dây còn lại tính toán tương tự kết quả thể hiện ở bảng sau. Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, nguồn điện phải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu. Từ các kết quả trên nhận thấy rằng, công suất phản kháng do nguồn cung cấp lớn hơn công suất phản kháng yêu cầu.

CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU

Từ các kết quả ở bảng trên nhận thấy trong chế độ phụ tải cực tiểu ta có thể cắt bớt 1 máy biến áp ở tất cả các trạm.

Phương pháp chung lựa chọn đầu phân áp cho các máy biến áp

UHi : là giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm đã quy đổi về phía cao áp trong các chế độ vận hành. Kết quả tính điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm biến áp quy đổi về phía điện áp cao trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu, sau sự cố cho trong bảng sau. Chế độ điện áp trên các thanh góp hạ áp quy về phía cao áp Trạm biến.

Sử dụng MBA điều chỉnh dưới tải cho phép thay đổi các đầu điều chỉnh mà không cần cắt MBA ra khỏi mạng điện. Do vậy ta cần chọn đầu điều chỉnh của MBA riêng cho chế độ phụ tải cực đại,cực tiểu và sau sự cố.

Chọn các đầu điều chỉnh trong MBA ở các trạm a) Chọn đầu phân áp cho trạm biến áp 1

Chọn các đầu điều chỉnh trong MBA ở các trạm. Ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n = 0, khi đó điện áp của đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcsc = 115 Kv. Điện áp thực trên thanh góp hạ áp có giá trị:. Độ lệch điện áp bằng:. Vậy các đầu đã chọn thoã mãn yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường. b) Chọn đầu phân áp cho trạm biến áp còn lại. Chọn đầu điều chỉnh của các trạm biến áp còn lại được tiến hành tương tự như đối với trạm biến áp 1. Các kết quả tính toán điều chỉnh điện áp trong mạng điện cho ở bảng sau Bảng 6.7.

Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện

Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện bao 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. Tổn thất điện năng trong mạng điện tính theo phần trăm (%) bằng:. Tính chi phí và giá thành. a) Chi phí vận hành hàng năm. Các chi phí vận hành hàng năm trong mạng điện được xác định theo công thức:. b) Giá thành truyền tải điện năng:. Giá thành truyền tải điện năng được xác định theo công thức:. c) Giá thành xây dựng 1 MW công suất phụ tải trong chế độ cực đại.