Công suất truyền vào thanh góp hạ áp của trạm tăng áp của NM1 bằng :
́
Sh=́Skt−́Std=85+j63,75−10−j8,82=75+j54,93MVA
∆́Sb=[n.∆P0+∆Pn.S2 n.Sđm2]+j[n.∆Q0+Un.S2 100.n.Sđm❑] ¿[2×0,059+0,26(752 +54,932) 2×632]+j[2×0,41+10,5(752 +54,932) 100×2×63] = 0,488+ j10,23 MVA
Công suất NM1 cung cấp cho các phụ tải 1, 5, 6 : ́
S156=1 2(34+j16,47+34+j16,47+36+j17,48)=52+j25,19MVA
Công suất NM1 truyền vào đường dây I – 2 :
́
SI2=́Sh−∆́Sb−́S156=75+j54,93−0,488−j10,23−52−j25,19
¿22,51+j19,51MVA
Công suất điện dung ở đầu và cuối đường dây I – 2 bằng :
QccI2=QcdI2=Uđm2.B
2=110
2.138,60.10−6
=1,68MVAr
Công suất trước đường dây I – 2 :
́
SI2'=́SI2+jQcdI2=22,51+j19,51+j1,68=22,51+j21,19MVA
Tổn thất trên tổng trở đường dây I – 2:
∆́SdI2=(PI2')2
+(QI2')2
Uđm2ŹdI2=22,512+21,192
1102(4,18+j10,05)
= 0,33 + j0,79 MVA
Công suất sau tổng trở đường dây I – 2 :
́
SI2''=́SI2'−∆́SdI2=22,51+j21,19−0,33−j0,79=22,18+j20,40MVA
Công suất chạy từ I vào nút 2 bằng :
́
SCI2=́SI2''+jQccI2=22,18+j20,40+j1,68=22,18+j22,08MVA
∆́Sb2=P22+Q22
Uđm2́Zb2=
402+23,7321102(0,935+j21,75)=0,17+j3,89MVA 1102(0,935+j21,75)=0,17+j3,89MVA
Tổn thất không tải trong máy biến áp B2 bằng :
∆́S02=2(∆P02+j∆Q02=)2(0,035+j0,24)=0,07+j0,48MVA
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng :
́
Sb2=́S2+∆́Sb2=40+j23,73+0,17+j3,89=40,17+j27,62MVA
Dòng công suất vào cuộn cao áp của máy biến áp B2 có giá trị :
́
Sc2=́Sb2+∆́S02=40,17+j27,62+0,07+j0,48=40,24+j28,10MVA
- Tổn thất trong máy biến áp B7 bằng :
́Zb7=1,87+j43,5Ω Zb7=1,87+j43,5Ω ∆́Sb7=P7 2 +Q7 2 Uđm2́Zb7=322 +19,832 1102(1,87+j43,5)=0,22+j5,10MVA
Tổn thất không tải trong máy biến áp B7 bằng :
∆́S07=∆P07+j∆Q07=0,035+j0,24MVA
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng :
́
Sb7=́S7+∆́Sb7=32+j19,83+0,22+j5,10=32,22+j24,93MVA
Dòng công suất vào cuộn cao áp của máy biến áp B7 có giá trị :
́
Sc7=́Sb7+∆́S07=32,22+j24,93+0,035+j0,24=32,255+j25,17MVA
Công suất điện dung ở đầu và cuối đường dây bằng :
Qcd7=Qcc7=Uđm2.Bd7
2=110
2
.91,08.10−6=1,10MVAr =1,10MVAr
Công suất sau tổng trở đường dây 2 – 7 có giá trị bằng :
́
S7''=́Sc7−jQcc7=32,255+j25,17−j1,10=32,255+j24,07MVA
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây bằng :
∆́Sd7=(P7'' )2+(Q7'' ) 2 Uđm2́Zd7=32,2552+24,072 1102(5,67+j7,37) ¿0,76+j0,99MVA
́
S7'=́S7''+∆Śd7=32,255+j24,07+0,76+j0,99=33,02+j25,06MVA
Công suất từ nhà máy truyền vào đường dây 2 – 7 bằng:
́
S2❑−7=́S7'−jQcd7=33,02+j25,06−j1,10=33,02+j23,96MVA
- Công suất từ NM2 truyền vào nút 2 bằng :
́
S❑2−7
+́Sc2=́SCI2+́SCII2→́SCII2=́S2❑−7
+́Sc2−́SCI2
¿33,02+j23,96+40,24+j28,10−22,18−j22,08
¿51,08+j29,98MVA
Công suất điện dung ở đầu và cuối đường dây bằng :
QcdII2=QccII2=Uđm2.B
2=110
2
.155,56.10−6
=1,88MVAr
Công suất sau tổng trở đường dây II – 2 có giá trị bằng :
́
SII2''=́SCII2−jQccII2=51,08+j29,98−j1,88=51,08+j28,10MVA
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây bằng :
∆́SdII2=(PII2'' )2+(QII2'' ) 2 Uđm2́ZdII2=51,082 +28,102 1102(9,69+j12,59) ¿2,72+j3,54MVA
Dòng công suất trước tổng trở đường dây bằng :
́
SII2'=́SII2''+∆́SdII2=51,08+j28,10+2,72+j3,54=53,80+j31,64MVA
Công suất từ nhà máy 2 truyền vào đường dây II – 2 bằng:
́
SII2❑=́S'II2−jQcdII2=53,80+j31,64−j1,88=53,80+j29,76MVA
* Giai đoạn 2 : Xuất phát từ thanh góp 110kV của NM2 : - Tổn thất điện áp trên đường dây II – 2 bằng :
∆UdII2=P'II2.RdII2+QII2'.XdII2 Ucs=
53,80×9,69+29,76×12,59
115,5 =7,76kV
UC2=Ucs−∆UdII2=115,5−7,76=107,74kV
Tổn thất điện áp trên máy biến áp của trạm 2 bằng :
∆Ub2=Pb2.Rb2+Qb2.Xb2 UC2
=40,17×0,935+27,62×21,75
107,74 =5,92kV
Điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp của trạm 2 bằng :
UH2=UC2−∆Ub2=107,74−5,92=101,82kV
- Tổn thất điện áp trên đường dây 2 – 7 bằng :
Ud2−7=P7 ' .Rd2−7+Q7 ' .Xd2−7 UC2= 33,02×5,67+25,06×7,37 107,74 =3,45kV
Điện áp trên thanh góp cao áp trạm 7 bằng :
UC7=UC2−∆Ud2−7=107,74−3,45=104,29kV
Tổn thất điện áp trên máy biến áp của trạm 7 bằng :
∆Ub7=Pb7.Rb7+Qb7.Xb7 UC7=
32,22×1,87+24,93×43,5
104,29 =10,98kV
Điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp của trạm 7 bằng :
UH7=UC7−∆Ub7=104,29−10,98=93,31kV
- Tổn thất điện áp trên đường dây I – 2 bằng :
∆UdI2=PI2'.RdI2+QI2'.XdI2 UC2=
22,51×4,18+21,19×10,05
107,74 =2,85kV
Điện áp trên thanh góp cao áp 110kV của NM1 bằng :
UNM1=UC2+∆UdI2=107,74+2,85=110,59kV
* Tính toán tương tự cho các trường hợp còn lại ta có bảng giá trị các dòng công suất, tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nối với hệ thống điện :
Đường dây Ś¿ , MVA ́ Si' , MVA ∆́Sd , MVA ́ Si'' , MVA Qc ,
MVAr I – 1 17,44 + j8,00 17,44 + j9,20 0,36 + j0,86 17,08 + j8,34 1,20 I – 5 17,36 + j6,55 17,36 + j8,33 0,27 + j0,35 17,09 + j7,98 1,78 I – 6 18,53 + j5,71 18,53 + j8,34 0,43 + j0,56 18,10 + j7,77 2,62 II – 3 20,01 + j8,42 20,01 + j10,79 0,40 + j0,62 19,61 + j10,17 2,36 II – 4 17,91 + j6,56 17,91 + j8,52 0,31 + j0,41 17,59 + j8,12 1,96 II – 8 11,29 + j2,86 11,29 + j5,44 0,23 + j0,22 11,06 + j5,21 2,58 II – 9 15,31 + j6,42 15,31 + j8,17 0,22 + j0,28 15,09 + j7,89 1,75 I – 2 22,51 + j19,51 22,51 + j21,19 0,33 + j0,79 22,18 + j20,40 1,68 II – 2 53,80 + j31,64 53,80 + j31,64 2,72 + j3,54 51,08 + j28,10 1,88 2 – 7 33,02 + j23,96 33,02 + j25,06 0,76 + j0,99 32,255 + j24,07 1,10 Đường dây ́ Sb , MVA ∆́Sb , MVA UN , kV ∆Ud , kV UCi , kV ∆Ub , kV UHi , kV I – 1 17,04 + j9,26 0,042 + j1,026 104,89 4,26 106,33 3,26 103,06 I – 5 17,06 + j9,52 0,055 + j1,283 104,89 2,33 108,26 4,12 104,14 I – 6 18,06 + j10,16 0,062 + j1,438 104,89 3,58 107,01 4,44 102,56 II – 3 19,58 + j12,29 0,076 + j1,765 115,5 3,13 112,37 5,08 107,28 II – 4 17,56 + j9,83 0,058 + j1,359 115,5 2,53 112,97 4,08 108,89 II – 8 11,04 + j7,59 0,035 + j0,774 115,5 3,54 111,96 4,04 107,92 II – 9 15,06 + j9,44 0,061 + j1,342 115,5 2,02 113,48 4,99 108,49 I – 2 40,17 + j27,62 0,17 + j3,89 110,59 2,85 II – 2 40,17 + j27,62 0,17 + j3,89 115,5 7,76 2 – 7 32,22 + j24,93 0,22 + j5,10 107,74 3,45 107,74 10,98 93,31 Bảng 5.3 5.3. Chế độ sau sự cố
Có nhiều loại sự cố nhưng mà đối với mạng hình tia ta đang xét thì sự cố nặng nề nhất là khi ngừng cấp điện một mạch, không. Khi đó, các thông số về đường dây thay đổi còn máy biến áp thì vẫn vận hành như ở chế độ phụ tải cực đại.
Đối với đường dây liên lạc giữa hai nhà máy, ta chỉ xét sự cố ngừng làm việc một mạch do sự cố này nặng nề hơn sự cố ngừng làm việc một tổ máy có công suất lớn nhất, do ở chương 3 trường hợp này có dòng điện sự cố và tổn thất lớn hơn.
5.3.1. Đường dây II - 3
* Giai đoạn 1 :
Sơ đồ nguyên lý và thay thế của mạng điện :
Hình 5.5
Thông số của đường dây : Zd3 = 19,60 + j28,67 Ω ; Bd3/2 = 97,65.10-6 S.
Thông số máy biến áp :
∆́S03=2(∆P03+j∆Q03=)2(0,035+j0,24)=0,07+j0,48MVA
́
Zb3=1 2(rb3+jxb3)=1
2(1,87+j43,5)=0,935+j21,75Ω
Tổn thất trong máy biến áp bằng :
∆́Sb3=P3 2 +Q3 2 Uđm2́Zb3=392 +21,052 1102(0,935+j21,75)=0,15+j3,53MVA
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng :
́
Sb3=́S3+∆́Sb3=39+j21,05+0,15+j3,53=39,15+j24,58MVA
Dòng công suất vào cuộn cao áp của máy biến áp có giá trị :
́
Sc3=́Sb3+∆́S03=39,15+j24,58+0,07+j0,48=39,22+j25,06MVA
Công suất điện dung ở cuối đường dây bằng :
Qcc3=Uđm2.Bd3
2=110
2.97,65.10−6=1,18MVAr =1,18MVAr
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị bằng :
́
S3''=́Sc3−jQcc3=39,22+j25,06−j1,18=39,22+j23,88MVA
∆́Sd3=(P3'' )2 +(Q3'' )2 Uđm2́Zd3=39,222+23,882 1102(19,60+j28,67) ¿3,42+j1,48MVA
Dòng công suất trước tổng trở đường dây bằng :
́
S3'=́S3''+∆́Sd3=39,22+j23,88+3,42+j1,48=42,64+j25,36MVA
Công suất điện dung đầu đường dây bằng :
Qcd3=Qcc3=1,18MVAr
Công suất từ nhà máy truyền vào đường dây bằng:
́
SII3❑=́S3'−jQcd3=42,64+j25,36−j1,18=42,64+j24,17MVA
* Giai đoạn 2 : Tính toán điện áp nút tại phụ tải 3 ; Tổn thất điện áp trên đường dây bằng :
∆Ud3=P3 ' .Rd3+Q3 ' .Xd3 Ucs= 42,64×19,60+25,36×28,67 121 =13,34kV
Điện áp trên thanh góp cao áp trạm 3 bằng :
UC3=Ucs−∆Ud3=121−13,34=107,66kV
Tổn thất điện áp trên máy biến áp của trạm 3 bằng :
∆Ub3=Pb3.Rb3+Qb3.Xb3 UC3=
39,15×0,935+24,58×21,75
107,66 =4,99kV
Điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp bằng :
UH3=UC3−∆Ub3=107,66−4,99=102,35kV
5.3.2. Đường dây NM1 – 2 – NM2
Khi xét sự cố, ta giả thiết sự cố không xếp chồng. Sự cố ngừng làm việc một đường dây đoạn I – 2 có dòng điện sự cố và tổn thất điện áp lớn hơn sự cố đoạn II – 2, do đó ta chỉ xét trường hợp ngừng làm việc một đường dây đoạn I – 2.
* Giai đoạn 1 :
Hình 5.6
- Công suất phát kinh tế của NM1 : Pkt=150MW
́
SktI=150+j150.tg(arccos0,80)=150+j112,5MVA
Công suất tự dùng : Ptd=10×3×50=15MW