I. Tớnh điện ỏp cỏc nỳt trong mạng điện
Trong mạng điện cú một nguồn cung cấp cho nờn chọn thanh gúp 110kV của hệ thống là nỳt điện ỏp cơ sở.
Trong cỏc chế độ phụ tải cực đại và chế độ sau sự cố,chọn điện ỏp Ucs=121kV; cũn chế độ phị tải cực tiểu lấy Ucs= 115kV.
I.1 Chế độ phụ tải cực đại(Ucs=121 kV) Đường dõy HT-1
Điện ỏp trờn thanh gúp cao ỏp trạm 1 cú giỏ trị
U1= Ucs - =116,6(kV)
Điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm quy về cao ỏp bằng:
U1q= U1- = 113,4(kV)
Tớnh toỏn trờn cỏc đường dõy cũn lại được tớnh toỏn tương tự.
Kết quả tớnh điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm đó quy về điện ỏp cao trong chế độ phụ tải cực đại cho trong bảng 3.6.
Bảng 3.6 Giỏ trị điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp quy về cao ỏp Trạm biến
ỏp 1 2 3 4 5 6
Uiq(kV) 113,42 110,54 113,55 113,22 112,26 110,33 I.2 Chế độ phụ tải cực tiểu (Ucs=115kV)
Đường dõy HT-1
Điện ỏp trờn thanh gúp cao ỏp trạm 1 cú giỏ trị
U1= Ucs - =111,9 (kV)
Điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm quy về cao ỏp bằng:
U1q= U1- = 109,7(kV)
Tớnh toỏn trờn cỏc đường dõy cũn lại được tớnh toỏn tương tự.
Kết quả tớnh điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm đó quy về điện ỏp cao trong chế độ phụ tải cực đại cho trong bảng 3.7.
Bảng 3.7 Giỏ trị điờn ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp quy về cao ỏp của cỏc trạm
Trạm biến ỏp 1 2 3 4 5 6
Uiq(kV) 109,69 107,74 109,77 109,53 109,01 107,67 I.3 Chế độ sau sự cố (Ucs=121 kV)
U1= Ucs - =111,6(kV) Điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm quy về cao ỏp bằng:
U1q= U1- = 108,3(kV)
Tớnh toỏn trờn cỏc đường dõy cũn lại được tớnh toỏn tương tự.
Kết quả tớnh điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm đó quy về điện ỏp cao trong chế độ phụ tải cực đại cho trong bảng 3.8
Bảng 3.8 Giỏ trị điờn ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp quy về cao ỏp của cỏc trạm
Trạm biến ỏp 1 2 3 4 5 6
Uiq(kV) 108,26 102,76 108,89 108,45 105,76 110,33
II. Điều chỉnh điện ỏp trong mạng điện
II.1 Phụ tải yờu cầu điều chỉnh khỏc thường (1 và 3)
Cỏc MBA trạm dựng loại TPDH-25000/110 và TPDH-32000/110 cú phạm vi điều chỉnh 9 x 1,78%, Ucđm=115kV, Uhđm=22kV.
Đối với trạm cú yờu cầu điều chỉnh điện ỏp khỏc thường, độ lệch điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm quy định như sau:
Trong chế độ phụ tải cực đại: dUmax%=+5%
Trong chế độ phụ tải cực tiểu: dUmin%=0%
Trong chế độ sau sự cố: dUsc%=0 +5%
Điện ỏp yờu cầu trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm được xỏc định theo cụng thức: Uyc=Uđm+dU%.Uđm
Trong đú Uđm là điện ỏp định mức của mạng điện hạ ỏp.
Đối với mạng điện thiết kế Uđm=22kV. Vỡ vậy điện ỏp yờu cầu trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm khi phụ tải cực đại bằng:
Uycmax=22+ 5%.22=23,1 kV Khi phụ tải cực tiểu:
Uycmin=22 kV
Trong chế độ sau sự cố: Uycsc= 22+5%.22=23,1 kV
Điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp của trạm, quy đổi về phớa điện ỏp cao trong cỏc chế độ phụ tải cực đại, cực tiểuvà sau sự cố ở bảng 3.9
Bảng 3.9 Chế độ điện ỏp trờn cỏc thanh gúp hạ ỏp quy đổi về phớa cao ỏp
Trạm biến ỏp 1 3 2 4 5 6
Uqmax(kV) 113,42 110,54 113,55 113,22 112,26 110,33 Uqmin(kV) 109,69 107,74 109,77 109,53 109,01 107,67
Uqsc,(kV) 108,26 102,76 108,89 108,45 105,76 110,33 Sử dụng cỏc mỏy biến ỏp điều chỉnh điện ỏp dưới tải cho phộp thay đổi cỏc đõu điều chỉnh khụng cần cắt cỏc mỏy biến ỏp. Do đú cần chọn đầu điều chỉnh riờng cho chế độ phụ tải cực đại,cực tiểu và sau sự cố.
Để thuận tiện cú thể tớnh trước điện ỏp, tương ứng với mỗi đầu điều chỉnh của MBA. Kết quả tớnh đối với MBA đó chọn cho trong bảng 3.10.
Bảng 3.10. Thụng số điều chỉnh cua MBA điều chỉnh dưới tải Nấc điều chỉnh
điện ỏp
Điện ỏp bổ sung Điện ỏp đầu điều chỉnh, kV (%) (kV) 1 +16,02 +18,423 133,423 2 +14,24 +16,376 131,376 3 +12,46 +14,329 129,329 4 +10,68 +12,282 127,282 5 +8,9 +10,235 125,235 6 +7,12 +8,188 123,188 7 +5,34 +6,141 121,141 8 +3,56 +4,904 119,094 9 +1,78 +2,047 117,047 10 0 0 115 11 -1,78 -2,047 112,953 12 -3,56 -4,904 110,906 13 -5,34 -6,141 108,859 14 -7,12 -8,188 106,812 15 -8,9 -10,235 104,765 16 -10,68 -12,282 102,718 17 -12,46 -14,329 100,671 18 -14,24 -16,376 98,627 19 -16,02 -18,423 96,577
II.1.1. Chọn đầu điều chỉnh trong MBA trạm 1
1. Chế độ phụ tải cực đại
Điện ỏp tớnh toỏn của đầu điều chỉnh của mỏy biến ỏp được xỏc định theo cụng thức: Uđcmax =Uq1max.Uhđm/Uycmax = =108,02 (kV)
Điện ỏp thực trờn thanh gúp hạ ỏp bằng: Utmax= Uq1max.Uhđm/Utcmax= =22,92kV Độ lệch điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp bằng:
∆Umax%= .100 = .100= 4,19 % Như vậy đầu điều chỉnh tiờu chuẩn đó chọn là phự hợp. 2.Chế độ phụ tải cực tiểu
Điện ỏp tớnh toỏn của đầu điều chỉnh của MBA bằng: Uđcmin =Uq1min.Uhđm/Uycmin = =109,7(kV) Chọn n=12,Utcmin=110,906 kV
Điện ỏp thực trờn thanh gúp hạ ỏp bằng: Utmin= Uq1min.Uhđm/Utcmin= =21,76 kV
Độ lệch điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp bằng:
∆Umin%= .100 = .100= -1,10% 3.Chế độ sau sự cố
Điện ỏp tớnh toỏn của đầu điều chỉnh của mỏy biến ỏp được xỏc định theo cụng thức: Uđcmax =Uq1max.Uhđm/Uycmax = =103,11(kV)
Chọn đầu điều chỉnh tiờu chuẩn n=15, khi đú điện ỏp của đầu điều chỉnh tiờu chuẩn Utcmax=104,765 kV
Điện ỏp thực trờn thanh gúp hạ ỏp bằng: Utmax= Uq1max.Uhđm/Utcmax= = 22,73 kV Độ lệch điện ỏp trờn thanh gúp hạ ỏp bằng:
∆Umax%= .100 = .100= 3,34 %
II.1.2. Chọn đầu điều chỉnh trong cỏc MBA của cỏc trạm cũn lại
Chọn cỏc đầu điều chỉnh của cỏc MBA cũn lại được tiến hành tương tự. Cỏc kết quả tớnh toỏn điều chỉnh điện ỏp trong mạng điện cho ở bảng 3.11
Trạm biến
ỏp Chế độ phụ tải cực đại Chế độ phụ tải cực tiểu Chế độ sau sự cố
Đầu điều chỉnh Utcmax kV Utmax kV ∆Umax % Đầu điều chỉnh Utcmin kV Utmin kV ∆Umin % Đầu điều chỉnh Utcsc kV Utsc kV ∆Usc % 1 13 108,859 22,92 4,19 12 110,906 21,76 -1,10 15 104,765 22,73 3,34 2 14 106,812 22,77 3,49 13 108,859 21,77 -1,03 18 98,627 22,92 4,19 3 13 108,859 22,95 4,31 12 110,906 21,77 -1,03 15 104,765 22,87 3,93 4 13 108,859 22,88 4,01 12 110,906 21,73 -1,24 15 104,765 22,77 3,51 5 13 108,859 22,69 3,12 12 110,906 21,62 -1,71 16 102,718 22,65 2,96 6 14 106,812 22,72 3,29 13 108,859 21,76 -1,09 14 106,812 22,72 3,29
CHƯƠNG 4
TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIấU KINH TẾ- KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN I. Vốn đầu tư xõy dựng mạng điện
Tổng cỏc vốn đầu tư xõy dựng mạng điện được xỏc định theo cụng thức sau: K=Kđ+Kt
Trong đú: Kđ - vốn đầu tư xõy dựng đường dõy. Kt - vốn đầu tư xõy dựng cỏc trạm biến ỏp. Kđ=779,10,10.109 (đ)
Vốn tư xõy dựng cỏc trạm hạ ỏp xỏc định theo bảng 4.1
Bảng 4.1. Giỏ thành xõy dựng trạm biến ỏp 110/22kV(x109 đ/km)
Loại trạm Cụng suất định mức (MVA)
10 16 20 25 32 40 63
Một mỏy biến ỏp 11 15 19 22 24 26 33
Hai mỏy biến ỏp 20 28 35 40 44 48 60
Trong hệ thống thiết kế cú 6 trạm, 4 trạm cú 2 MBA và 2 trạm cú 1 MBA, do đú vốn đầu tư cho cỏc tram biến ỏp bằng:
Kt= 40 2.109+44 3.109+24.109=236.109(đ)
Do đú tổng vốn đầu tư để xõy dựng mạng điờn bằng: K=779,10.109+236.109=1024,10.109 (đ)
II. Tổn thất cụng suất tỏc dụng trong mạng điện
Tổn thất cụng suất trong mạng điện gồm tổn thất cụng suất trờn đường dõy và tổn thất cụng suất tỏc dụng trong MBA ở chế độ phụ tải cực đại.
Theo kết quả tớnh toỏn ở bảng 3.1
Tổng tổn thất cụng suất tỏc dụng trờn đường dõy bằng: ∆Pd=7,35 MW
Tổng tổn thất cụng suất tỏc dụng trong cuộn dõy của cỏc MBA cú giỏ trị: ∆Pb=0,70 MW
Tổng tổn thất cụng suất tỏc dụng trong lừi thộp của cỏc MBA cú giỏ trị: ∆P0 = 3.0,07+0,058.2+0,35=0,361 MW
Như vậy tổng tổn thất cụng suất tỏc dụng trong mạng điện bằng: ∆P=∆Pd+∆Pb+∆P0= 7,35+0,70+0,361 = 8,41 MW
Tổn thất cụng suất tac dụng trong mạng điện tớnh theo phần trăm (%) bằng: ∆P%=(∆P/ ).100= 100=4,36 (%)
III. Tổn thất điện năng trong mạng điện
Tổn thất điện năng trong mạng điện cú thể xỏc định theo cụng thức sau: ∆A=(∆Pd+∆Pb).𝛕 +∆P0.t
Trong đú: 𝛕- thời gian tổn thất cụng suất lớn nhất.
t- thời gian cỏc mỏy biến ỏp làm việc trong năm.
Bởi vỡ cỏc MBA vận hành song song trong cả năm cho nờn t=8760h Thời gian tổn thất cụng suất lớn nhất cú thể tớnh theo cụng thức sau:
𝛕=(0,124+Tmax.10-4)2 8760=(0,124+5000.10-4)2 8760=3411 h Do đú tổng tổn thất điện năng trong mạng điện bằng:
∆A=(7,35+0,70).3411 + 0,361.8760 = 30624,1 (MW.h) Tổng điện năng cỏc tiờu thụ nhận được trong năm bằng: A= .Tmax=193.5000=965000(MW.h)
Tổn thất điện năng trong mạng điện tớnh theo phần trăm (%) bằng: ∆A% = 100= 100 = 3,17 (%)
IV. Tớnh chi phớ và giỏ thành
IV.1. Chi phớ vận hành hàng năm
Cỏc chi phớ vận hành hàng năm trong mạng điện được xỏc định theo cụng thức sau: Y=avhd.Kd+avht.Kt+∆A.c
trong đú: avhd- hệ số vận hành đường dõy (avhd=0,04)
avht- hệ số vận hành cỏc thiết bị trong trạm biến ỏp (avht=0,10) c- giỏ thành 1 kW.h điện năng tổn thất.
Như vậy:
Y=0,04.779,10.109 +0,10.193.109 +30624,1.103.800 = 80,16.109 (đ) IV.2. Chi phớ tớnh toỏn hàng năm
Chi phớ tớnh toỏn hằng năm được xỏc định theo cụng thức: Z=atc.K+Y
trong đú: atc là hệ số định mức hiệu quả của cỏc vốn đầu tư (atc=0,125) Z=0,125.1024,10.109+80,16.109 = 208,18.109 (đ)
IV.3. Giỏ thành truyền tải điện năng
Giỏ thành truyền tải điện năng được xỏc định theo cụng thức: =83,07 đ/kW.h
IV.4. Giỏ thành xõy dựng 1 MW cụng suất phụ tải trong chế độ cực đại Giỏ thành xõy dựng 1 MW cụng suất phụ tải cực đại xỏc định theo cụng thức:
Bảng 4.2. Cỏc chỉ tiờu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện thiết kế
TT Cỏc chỉ tiờu Đơn vị Giỏ trị
1 Tổng cụng suất phụ tải cực đai.(∑Pmax) MW 193
2 Tổng chiều dài đường dõy.(∑l) km 282,15
3 Tổng cụng suất cỏc MBA hạ ỏp. MVA 324
4 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện.(K) 109 đ 1024,10 5 Tổng vốn đầu tư về đường dõy.(Kd) 109 đ 779,10 6 Tổng vốn đầu tư về cỏc trạm biến ỏp.(Kt) 109 đ 245
7 Tổng điện năng trong mạng điện.(∑∆A ) MWh 965000
8 Tổng tổn thất điện năng ∆A% % 3,17
9 Tổng tổn thất điện năng ∆A MWh 30624,1
10 Chi phớ vận hành hàng năm,(Y). 109 đ 80,16
11 Chi phớ tớnh toỏn hàng năm, (Z). 109 đ 208,175 12 Giỏ thành truyền tải điện năng ,(β) đ/kW.h 83,0706 13 Giỏ thành xõy dựng 1MW cụng suất phụ tải trong
chế độ cực đại,(Ko).
109.đ/MW 5,31 14 Tổn thất điện ỏp lỳc bỡnh thường ở chế độ cực đại
(∆Umaxbt).
% 5,27
15 (∆Umaxsc). % 10,55
16 Tổng tổn thất cụng suất (∆P). MW 8,41
KẾT LUẬN-KIẾN NGHỊ VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Kết luận:
Sau 8 tuần được giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp, em đó cố gắng để hoàn thành đồ ỏn tốt nghiệp của mỡnh. Trong phạm vi đồ ỏn tốt nghiệp, em đó thực hiện cỏc cụng việc sau:
- Hoàn thành nhiệm vụ thiết kế mạng lưới điện: + Phõn tớch và tớnh toỏn cõn bằng cụng suất + Đưa ra 5 phương ỏn thiết kế
+ Tớnh toỏn kinh tế, kỹ thuật cho cỏc phương ỏn thiết kế đưa ra. + Chọn ra phương ỏn tối ưu.
+ Lựa chọn mỏy biến ỏp và sơ đồ nối điện chớnh cho phương ỏn tối ưu được lựa chọn phục vụ thiết kế
+ Tớnh toỏn cỏc chế độ xỏc lập và lựa chọn đầu phõn ỏp của mạng điện lựa chọn thiết kế
+ Tớnh toỏn cỏc chỉ tiờu kinh tế và kỹ thuật của phương ỏn lựa chọn thiết kế 2. Kiến nghị
- Đõy là dịp cho em rốn luyện kỹ năng tớnh toỏn vốn rất cũn hạn chế của mỡnh ngày càng được tốt hơn.
3. Tài liờu tham khảo
- Mạng lưới điện I – Nguyễn Văn Đạm