3.3.1 Tính góc cắt
Góc cắt được tính bằng phương pháp diện tích, đồ thị đăc tính công suất trên hình .
Tính góc δcắt bằng phuơng pháp diện tích
Theo như định nghĩa về góc δcắt ở trên thì góc cắt chính là góc tương ứng với điều kiện giới hạn ổn định động: giá trị tuyệt đối của diện tích hãm tốc bằng diện tích gia
tốc, tức là: Fgt = Fht
Ta có thể tính F bằng cách lấy tích phân ΔP theo góc δ và chia khoảng tích phân làm 2 phần: từ δ0 đến δc và từ δc đến δmax C C max 0 0 I Imax 0 II Imax gt ht F F (P P .Sin )d (P P .Sin )d Vì PIImax = 0 nên C C max 0 0 0 II Imax
0 C 0 0 max C II Imax max C
P d (P P .sin )d P .( ) P .( ) P .(cos cos ) Từ đây ta tính được δc
0 max 0 II Imax max c II Imax P .( ) P .cos cos P Ta có : P0=1,532 PIIImax=2,704 δ0 = 15,696o =0,234 rad ; 0 0 0 0 max III max P 1,532
180 arcsin 180 arcsin 145, 489 2,538rad
P 2,704 c 1,532.(2,538 0, 234) 2,704.cos2,538 cos 0, 482 2,704 Vậy δC = 1,166 rad=66,8410
Hình 3.7 : Đồ thị đặc tính công suất 3.3.2 Tính thời gian cắt
Tính bằng phương pháp phân đoạn liên tiếp
Tj của nhà máy điện:
Tj là hằng số quán tính trong hệ đơn vị tương đối Fdm j ji cs S T 4.T . S
với Tji là hằng số quán tính trong hệ đơn vị có tên và được tính bằng giây (s). Theo bảng thông số của máy phát thì Tji=5,24 s
j 58,824 T 4.5, 24. 12,33s 100 Ta lấy Δt = 0,05 s. Có hệ số gia tốc bằng: 2 2 j 18000. t 18000.0,05 K 3,65 T 12,33 - Phân đoạn 1: t1 = t0 + Δt = 0 + 0,05 = 0,05 s
ΔP0 = P0 = 1,532 o 0 1 K. P 3,65.1,532 2,796 2 2 δ1 = δ0 + Δδ1 = 15,696 + 2,796 = 18,492o - Phân đoạn 2: t2 = 2.Δt = 2.0,05 = 0,1 s ΔP1 = P0 = 1,532 Δδ2 = Δδ1 + K.ΔP1 = 2,796 + 3,65.1,532 = 8,388o δ2 = δ1 + Δδ2 = 18,492 + 8,388 = 26,88o
Tính tương tự cho các phân đoạn ta có kết quả ghi trong bảng 3-1
Bảng 3.1 : Bảng kết quả tính phân đoạn
Phân đoạn
0 1 2 3 4 5
t, s 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
δn, o 15,696 18,492 26,88 40,86 60,432 85,596
Hình 3.8 : Đồ thị δc theo tC
Như vậy thời gian cắt lớn nhất mà hệ thống vẫn còn giữ được sự ổn định là tC = 0,216s
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Văn Đạm: Mạng lưới điện, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2005 2. Nguyễn Văn Đạm: Thiết kế các mạng và hệ thống điện, Nhà xuất bản Khoa học và
Kỹ thuật, 2008
3. PGS. TS. Phạm Văn Hòa, Ths. Phạm Ngọc Hùng: Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2007
4. Ngô Hồng Quang: Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4-500 kV, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2007 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5. TS. Trần Quang Khánh: Cung cấp điện, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2004 6. Trần Bách: Lưới điện và hệ thống điện tập 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật,
MỤC LỤC
PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC ... 1
CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI, TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT ... 2
1.1. Phân tích nguồn và phụ tải... 2
1.2. Cân bằng công suất trong hệ thống điện ... 5
1.3. Xác định sơ bộ chế độ làm việc của nguồn ... 8
CHƯƠNG II : XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY ... 12
2.1 Cơ sở đề xuất các phương án nối dây ... 12
2.2 Một số loại sơ đồ nối điện cơ bản ... 14
2.3 Các phương án thiết kế mạng điện ... 15
CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ... 21
3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật ... 21
3.2 Tính toán ... 25
CHƯƠNG IV: SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN ... 63
4.1 Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế ... 63
4.2 Tính toán ... 65
4.3 : So sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án ... 73
CHƯƠNG V : LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN ... 75
5.1. Chọn số lượng và công suất máy biến áp ... 75
5.2 Chọn sơ đồ trạm và sơ đồ hệ thống điện ... 78
CHƯƠNG VI :TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG CÁC CHẾ ĐỘ CỦA PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN ... 82
6.1 Chế độ phụ tải cực đại ... 82
6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu ... 91
6.3. Chế độ sự cố ... 95
CHƯƠNG VII : TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP ... 99
7.1. Tính điện áp tại các nút trong mạng điện ... 99
7.2.Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp ... 105
CHƯƠNG VIII : TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN ... 115
8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện ... 115 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
8.2 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện ... 116
8.3 Tổn thất điện năng trong mạng điện ... 116
8.4 Các loại chi phí và giá thành... 117
PHẦN II: TÍNH ỔN ĐỊNH KHI XẢY RA NGẮN MẠCH BA PHA TẠI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY LIÊN LẠC GIỮA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ HTĐ ... 120
CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ỔN ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN ... 121
1.1 Các chế độ làm việc của hệ thống điện ... 121
1.2 Mục tiêu và phương pháp khảo sát ổn định động ... 125
CHƯƠNG II : LẬP SƠ ĐỒ THAY THẾ. TÍNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC BAN ĐẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN ... 130
2.1 Lập sơ đồ thay thế ... 130
2.2 Tính toán chế độ làm việc ban đầu ... 135
CHƯƠNG III : KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐỘNG KHI NGẮN MẠCH BA PHA Ở ĐẦU ĐƯỜNG DÂY LIÊN LẠC ... 137
3.1 Tính đặc tính công suất khi ngắn mạch ... 137
3.2 Đặc tính công suất sau ngắn mạch ... 140
3.3 Tính góc cắt và thời gian cắt ... 142
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Sơ đồ địa lý mạng điện ... 16
Hình 2.2: Phương án đi dây của nhóm I ... 17
Hình 2.3: Phương án đi dây của nhóm II ... 18
Hình 2.4: Phương án đi dây của nhóm III ... 19
Hình 2.5: Phương án đi dây của nhóm IV ... 20
Hình 3.1: Phương án A, nhóm I ... 25
Hình 3.2: Phương án B, nhóm I ... 29
Hình 3.3: Phương án C, nhóm I ... 32
Hình 3.4: Phương án D, nhóm I ... 35
Hình 3.5: Chiều dòng công suất ... 35
Hình 3.6: Vị trí điểm phân công suất ... 36
Hình 3.7: Phương án E, nhóm I ... 40
Hình 3.8: Phương án F, nhóm I ... 43
Hình 3.9. Mạng kín mới NĐ-6’-8 ... 43
Hình 3.10: Chiều dòng công suất ... 44 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.11: Vị trí điểm phân công suất ... 45
Hình 3.12: Phương án A, nhóm II ... 48
Hình 3.13: Phương án B, nhóm II ... 50
Hình 3.14: Phương án C, nhóm II ... 52
Hình 3.15: Sơ đồ đi dây nhóm III ... 54
Hình 3.16: Phương án A, nhóm IV ... 55
Hình 3.17: Phương án B, nhóm IV ... 57
Hình 3.18: Sơ đồ đi dây liên lạc ... 59
Hình 4.1 : Phương án tối ưu ... 74
Hình 5.1: Sơ đồ nối điện cho các trạm tăng áp ... 78
Hình 5.2: Sơ đồ cầu trong và sơ đồ cầu ngoài ... 79
Hình 5.4: Sơ đồ nối điện cho trạm trung gian... 81
Hình 6.1 : Tính chế độ mạng điện của đường dây NĐ-5 trong chế độ cực đại ... 82
Hình 6.2 : Tính chế độ mạng điện của đường dây HT-4-NĐ trong chế độ cực đại ... 86
Hình 1.1 : Phương pháp cân bằng diện tích ... 126
Hình 1.2 : Phương pháp số... 126
Hình 1.3 : Phương pháp trực tiếp ... 127
Hình 1.4 : Phương pháp hỗn hợp ... 127
Hình 2.1 : Sơ đồ hệ thống ... 130
Hình 2.2 : Sơ đồ thay thế HTĐ ... 132
Hình 2.3 : Sơ đồ thay thế nhà máy điện ... 133
Hình 2.4 : Sơ đồ tính toán chế độ xác lập ... 135
Hình 3.1 : Sơ đồ thay thế khi ngắn mạch ... 138
Hình 3.2 : Sơ đồ biến đổi khi ngắn mạch ... 138
Hình 3.3 : Sơ đồ đơn giản khi ngắn mạch ... 139
Hình 3.4 : Sơ đồ thay thế sau ngắn mạch ... 140
Hình 3.5 : Sơ đồ biến đổi sau ngắn mạch ... 141
Hình 3.6 : Sơ đồ đơn giản sau ngắn mạch ... 141
Hình 3.7 : Đồ thị đặc tính công suất ... 144
DANH MỤC BẢNG Phần I :Thiết kế mạng lưới điện khu vực 110 kv (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 1.1. Số liệu các phụ tải ... 3
Bảng 1.2. Thông số các phụ tải ... 4
Bảng 1.3: Sơ bộ phương thức vận hành cho nhà máy ... 11
Bảng 2.1: Số liệu các đoạn đường dây ... 13
Bảng 3.1: Điện áp tính toán của phương án A nhóm I ... 26
Bảng 3.2 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án A nhóm I ... 26
Bảng 3.3: Thông số các đường dây trong phương án A, nhóm I ... 27
Bảng 3.4: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án A, nhóm I ... 28
Bảng 3.5: Điện áp tính toán của phương án B , nhóm I ... 30
Bảng 3.6 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án B nhóm I ... 30
Bảng 3.7: Thông số các đường dây trong phương án B, nhóm I ... 31
Bảng 3.8: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án B, nhóm I ... 31
Bảng 3.9: Điện áp tính toán của phương án C , nhóm I ... 32
Bảng 3.10 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án C nhóm I ... 33
Bảng 3.11: Thông số các đường dây trong phương án C, nhóm I ... 34
Bảng 3.12: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án C, nhóm I ... 34
Bảng 3.13: Điện áp định mức của phương án D nhóm I ... 36
Bảng 3.14: Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án D nhóm I ... 37
Bảng 3.15: Thông số các đường dây trong phương án D, nhóm I... 38
Bảng 3.16: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án D, nhóm I ... 40
Bảng 3.17: Điện áp định mức của phương án E nhóm I ... 41
Bảng 3.18: Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án E nhóm I ... 41
Bảng 3.19: Thông số các đường dây trong phương án E, nhóm I ... 41
Bảng 3.20: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án E, nhóm I ... 42
Bảng 3.22: Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án F nhóm I ... 45
Bảng 3.23: Thông số các đường dây trong phương án F, nhóm I ... 46
Bảng 3.24: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án F, nhóm I ... 47
Bảng 3.25: Điện áp tính toán của phương án A nhóm II ... 48
Bảng 3.26 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án A nhóm II ... 48
Bảng 3.27: Thông số các đường dây trong phương án A, nhóm II ... 49 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.28: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án A, nhóm II ... 49
Bảng 3.29: Điện áp tính toán của phương án B , nhóm II ... 50
Bảng 3.30 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án B nhóm II... 50
Bảng 3.31: Thông số các đường dây trong phương án B, nhóm II ... 51
Bảng 3.32: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án B, nhóm II ... 51
Bảng 3.33: Điện áp định mức của phương án C nhóm II ... 52
Bảng 3.34: Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án C nhóm II ... 52
Bảng 3.35: Thông số các đường dây trong phương án C, nhóm II ... 53
Bảng 3.36: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án C, nhóm II ... 53
Bảng 3.37: Điện áp định mức nhóm III ... 54
Bảng 3.38: Chọn dây dẫn cho mạng điện nhóm III ... 54
Bảng 3.39: Thông số đường dây trong nhóm III ... 54
Bảng 3.40: Giá trị tổn thất điện áp trong nhóm III ... 54
Bảng 3.41: Điện áp tính toán của phương án A nhóm IV ... 55
Bảng 3.42 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án A nhóm IV ... 55
Bảng 3.43: Thông số các đường dây trong phương án A, nhóm IV ... 56
Bảng 3.44: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án A, nhóm IV ... 57
Bảng 3.45: Điện áp tính toán của phương án B , nhóm IV... 58
Bảng 3.46 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án B nhóm IV ... 58
Bảng 3.47: Thông số các đường dây trong phương án B, nhóm IV ... 58
Bảng 3.48: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án B, nhóm IV ... 59
Bảng 3.50: Chọn dây dẫn cho đường dây liên lạc ... 61
Bảng 3.51: Thông số các đường dây cho đường dây liên lạc ... 61
Bảng 3.52: Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng liên lạc ... 62
Bảng 4.1 : Giá thành 1 km đường dây trên không mạch 110 kV ... 64
Bảng 4.2: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án A ... 65
Bảng 4.3: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án B ... 66
Bảng 4.4: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án C ... 67
Bảng 4.5: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án D ... 67
Bảng 4.6: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án E ... 68 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 4.7: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án A ... 69
Bảng 4.8: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án B ... 69
Bảng 4.9: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án C ... 70
Bảng 4.10: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây của nhóm III ... 70
Bảng 4.11: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án A ... 71
Bảng 4.12: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây phương án B ... 71
Bảng 4.13: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng của đường dây liên lạc ... 72
Bảng 4.14: Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật các phương án của các nhóm ... 73
Bảng 5.1: Các thông số của máy biến áp tăng áp ... 76
Bảng 5.2:Tính toán và chọn công suất định mức cho máy biến áp của các phụ tải loại I 77 Bảng 5.3: Thông số các máy biến áp hạ áp ... 78
Bảng 5.4: Sơ đồ cầu của các phụ tải ... 80
Bảng 6.1 : Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế các đường dây nối với NĐ ... 84
Bảng 6.2 : Các dòng công suất và tổn thất công suất trong trở MBA và trên đường dây nối với nhà máy điện ... 85
Bảng 6.3 Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nối với hệ thống điện, và đường dây NĐ-4-HT ... 90
Bảng 6.4: Công suất của các phụ tải trong chế độ cực tiểu ... 91
Bảng 6.6 : Các dòng công suất và tổn thất công suất trong trở MBA và trên đường dây
nối với nhà máy điện trong chế độ cực tiểu ... 94
Bảng 6.7 : Dòng công suất và tổn thất công suất trong mạng liên lạc... 97
Bảng 6.8 : Kết quả tính toán thông số chế độ sự cố ngừng 1 mạch đường dây ... 98
Bảng 7.1: Tính toán điện áp ở chế độ cực đại ... 101
Bảng 7.2: Tính toán điện áp ở chế độ cực tiểu ... 105
Bảng 7.3 : Thông số diều chỉnh của MBA có đầu phân áp cố định ... 107
Bảng 7.4 : Thông số diều chỉnh của MBA có bộ điều chỉnh dưới tải ... 107
Bảng 7.5 : Chế độ điện áp trên các thanh góp hạ áp quy đổi về phía cao áp ... 108
Bảng 7.6 :Chọn đầu điều chỉnh dung MBA có đầu phân áp cố định ... 112