Đồ án Môn học Lưới điện

Đồ án môn học Lưới điện ĐỀ BÀI: 1. Sơ đồ mặt bằng vị trí các nguồn điện và các phụ tải 1 1 6 I 5 3 II I 4 I2 II I II 2. Nguồn: Công suất vô cùng lớn 3. Phụ tải: Phụ tải Thuộc loại hộ Pmax ( MW) Pmin (MW) Cosφ 1 I 30 21 0,85 2 I 45 31,5 3 I 30 21 4 II 35 24,5 5 I 25 17.5 6 II 40 28 Giá 1kWh tổn thất điện năng: 700 đ/kWh Giá 1kVAR thiết bị bù: 150.000 đ/ kVARHệ số đồng thời m = 1; Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000 giờ, JKT =1,1A/Điện SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 1 Đồ án môn học Lưới điện áp trên thanh cái nguồn khi phụ tải cực tiểu UA = 1,05Uđm, khi phụ tải cực đại UA = 1,1Uđm, khi sự cố nặng nề UA = 1,1Uđm LỜI NÓI ĐẦU: Hiện nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ,đời sống nhân dân được nâng cao nhanh chóng. Nhu cầu về điện trong tất cả các lĩnh vực tăng cường không ngừng. Một lực lượng đông đảo cán bộ kĩ thuật trong và ngoài nghành điện đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình điện. Sự phát triển của nghành điện sẽ thúc đẩy nền kinh tế nước ta phát triển. Bên cạnh việc xây dựng các nhà máy điện thì việc truyền tải và sử dụng tiết kiệm, hợp lí, đạt hiệu quả cao cũng hết sức quan trọng. Nó góp phần vào sự phát triển của nghành điện và làm cho kinh tế nước ta phát triển. Trong phạm vi của đồ án này trình bày về thiết kế môn học lưới điện. Đồ án gồm 6 chương : Chương 1 : Tính toán cân bằng công suất và xây dựng phương án Chương 2 : Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu Chương 3 : Chọn máy biến áp và sơ đồ nối điện chính. Chương 4 : Tính toán chế độ xác định của lưới điện Chương 5 : Tính toán lựa chọn đầu phân áp. Chương 6 : Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Để thực hiện các nội dung nói trên đồ án cần sử lí các số liệu tính toán thiết kế và lựa chọn các chỉ tiêu, đặc tính kỹ thuật, vạch các phương án và lựa chọn phương án tôi ưu nhất. SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 2 Đồ án môn học Lưới điện Đồ án được hoàn thành với sự hướng dẫn của thầy Phạm Văn Hòa và các bài giảng của thầy trong trong chương trình học. Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Văn Hòa đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án. Sinh viên thực hiện Vũ Hoàng Quyền CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN I. PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI. Việc quyết định sơ đồ nối dây của mạng điện cũng như là phương thức vận hành của nhà máy điện hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí và tính chất của nguồn cung cấp điện. Nguồn cung cấp điện cho các hộ phụ tải ở đây là một nguồn có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất của nguồn là Cosφ = 0,85. Tổng công suất của các hộ tiêu thụ ở chế độ phụ tải cực đại là 170 MW. Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại. Trong 6 hộ phụ tải thì có 4 hộ phụ tải yêu cầu có mức đảm bảo cung cấp điện ở mức cao nhất ( 1,2, 3, 5 ) nghĩa là không được phép mất điện trong bất cứ trường hợp nào, vì nếu mất điện thì sẽ gây hậu quả nghiêm trọng. Hai hộ phụ tải còn lại có mức yêu cầu đảm bảo cung cấp điện thấp hơn ( hộ loại hai ) – là những hộ phụ tải mà việc mất điện không gây hậu quả nghiêm trọng. Thời gian sử dụng công suất cực đại của các hộ phụ tải là Tmax = 5000h SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 3 Đồ án môn học Lưới điện Ta có bảng số liệu tổng hợp về phụ tải như sau : Q max = P max .tgφ Q min = P min .tgφ cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62 II. Tính toán cân bằng công suất Khi thiết kế mạng điện thì một trong các vấn đề cần phải quan tâm tới đầu tiên là điều kiện cân bằng giữa công suất tiêu thụ và công suất phát ra bởi nguồn. Trong đồ án thiết kế môn học lưới điện việc cân bằng công suất ở đây được thực hiện trên một khu vực cụ thể, trong khu vực này có một nguồn điện công suất vô cùng lớn. Trong hệ thống điện chế độ vận hành ổn định chỉ tồn tại khi có sự cân bằng công suất tác dụng và phản kháng . Cân bằng công suất tác dụng cần thiết giữ ổn định tần SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực Phụ tải 1 2 3 4 5 6 Loại hộ I I I II I II P max (MW) 30 45 30 35 25 40 P min (MW) 21 31,5 21 24,5 17,5 28 cos φ 0,85 tg φ 0,62 Q max (MVAR) 18,6 27,9 18,6 21,7 15,5 24,8 Q min (MVAR) 13,02 19,53 13,02 15,2 10,85 17,36 4 Đồ án môn học Lưới điện số, còn để giữ được điện áp ổn định phải cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống điện nói chung và từng khu vực nói riêng. 1. Cân bằng công suất tác dụng ΔtramP m P Ppt mdjεβ j = +∑ ( 1) mà: Δ 5%P m Pmd ptjεβ j = ∑ ( 2 ) trong đó: - Ptrạm: Tổng công suất phát của trạm điện. - m: Hệ số đồng thời. Trong tính toán thiết kế lấy m = 1. - ΣP p t j : Tổng phụ tải cực đại của các hộ tiêu thụ m. ΣP p t j = Ppt1 + Ppt2 + Ppt3 + Ppt4 + Ppt5 + Ppt6 = 205 (MW) - Σ∆P mđ : Tổng tổn thất trên đường dây và MBA trong mạng điện Thay ( 2 ) vào ( 1) ta được. (1) 0,05. 1,05.1.(30 45 35 30 25 40) 215,25P m P m Ptram pt ptj j ⇒ = + = + + + + + =∑ ∑ ∑ (MW) 2. Cân bằng công suất phản kháng . .ùP tg Q m P tg Qtram ht b pt j mbaj j ϕ ϕ εβ Σ+ = + ∆∑ ∑ Mà 15% .Q m Pmba ptj jεβ ∆ =∑ ∑ 1,15. . . .ùQ m P tg P tgb pt j tram HTJ J ϕ ϕ εβ Σ = −∑ 1,15.1.205.0,62 215,25.0,62 12,71ùQb Σ = − = ( MVAr) Ta dự kiến bù sơ bộ trên nguyên tắc kà bù ưu tiên cho các hộ ở xa, có Cosφ thấp trước và chỉ bù đến Cosφ = 0,90 – 0,95 ( không bù cao hơn nữa vì sẽ không kinh tế và ảnh hưởng tới tính ổn định của hệ thống điện ). Còn thừa thì ta bù các hộ ở gần có Cosφ cao hơn và bù SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 5 Đồ án môn học Lưới điện cho đến khi có Cosφ = 0,85 – 0,90. Công suất bù cho hộ tiêu thụ thứ I nào đó được tính như sau : Qbù = Qi – Pi.tgφ mới Trong đó : Pi, Qi : Là công suất của hộ tiêu thụ trước khi bù. tgφ mới : Được tính theo Cosφmới - hệ số công suất của hộ thứ I sau khi bù. Ta chon 2 vị trí bù tại 6 và 2. Bù 6,71 MVAr tại phụ tải 2: Spt2 = 45+ j( 27,9 – 6,71) = 45 + j 21,19 cosφmới = 0,905 Bù 6 MVAr tại phụ tải 6 : Spt6 = 40 + j( 24,8 – 6) = ( 40 + j18,8) MVA Cosφmới = 0,905 Kết quả bù sơ bộ như sau : Phụ tải số liệu 1 2 3 4 5 6 Pmax (MW) 30 45 30 35 25 40 Qmax ( MVAr) 18,6 27,9 18,6 21,7 15,5 24,8 Cosφ 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 Q’max 18,6 21,19 18,6 21,7 15,5 18,8 Cosφ’ 0,85 0,905 0,85 0,85 0,85 0,905 III. Xây dựng các phương án nối dây. 1. Dự kiến các phương án nối dây . SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 6 Đồ án môn học Lưới điện Thực tế thì không có một phương án nhất định nào để lựa chon sơ đồ nối dây cho mạnh điện. Một sơ đồ nối dây của mạng điện có thích hợp hay không là do nhiều yếu tố quyết định như : Phụ tải lớn hay nhỏ, số lượng phụ tải nhiều hay ít, vị trí phân bố của phụ tải, mức độ yêu cầu về đảm bảo liên tục cung cấp điện, đặc điểm và khả năng cung cấp của nguồn điện, vị trí phân bố các nguồn điện….Hộ loại I được cung cấp điện bằng đường dây kép hoặc có hai nguồn cấp điện ( mạch vòng ). Hộ loại II thì chỉ cần cung cấp điện sử dụng mạch đơn. Sau khi tiến hành phân tích sơ bộ xong ta sẽ chon ra 2 phương án để tiến hành tính toán cụ thể so sánh về mặt kĩ thuật Ta đưa ra 5 phương án nôi dây để phân tích sơ bộ. Các phương án nối dây như các hình vẽ dưới đây: * Phương án 1 : 28 ,5 km (1) (2) (3) (6) (5) (4) 41 km 51 km 45km 37km (0) 35 + j21,7 30 + j18,6 45 + j21,19 40 + j 18,8 30 + j18,6 25 + j15,540km * Phương án 2 : SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 7 Đồ án môn học Lưới điện (0) ,35+j21,7 30+j18,6 (1) (3) ( 6 ) (5) ( 4) 51 km 25+j15,5 +j 45+j21,19 30+j18,6 40+j18,8 28 ,5k m 40km 60km 37km 45km 41km * Phương án 3: ) ) 30+j18,6 (0) 30+j18 ,6 (1) ( 2 ) (3) 51 km 25+j15,5 45+j21,19 28 ,5k m 35+j21,7 ( 5 ( 4 40+j18,8 60km 37km 41km 50km * Phương án 4 : SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 8 Đồ án môn học Lưới điện 30+j18,6 45+j21,19 28 ,5k m 35+j21,7 40+j18,8 60km 37km (0) +j18,6 (1) (2) (3) (6) (5) (4) 51 km 25+j15,5 84 km * Phương án 5 : 28 ,5k m 30+j18,6 45+j21,19 35+j21,7 40+j18,8 60km 37km(1) (2) (3) (5) (4) 51 km 25+j15,5 80km 40km 30+j18,6 2. Phân tích và giữ lại một số phương án để tính tiếp . Ta có : SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 9 Đồ án môn học Lưới điện + Sơ đồ hình tia có ưu điểm là đơn giản về sơ đồ nối dây, bố trí thiết bị đơn giản; Các phụ tải không liên quan đến nhau, khi sự cố trên một đường dây không ảnh hưởng đến đường dây khác; Tổn thất nhỏ hơn sơ đò liên thông. Tuy vậy sơ đồ hình tia có nhược điểm : khảo sát, thiết kế, thi công mất nhiều thời gian và tốn nhiều chi phí. + Sơ đồ liên thông có ưu điểm là thiết kế, khỏa sát giảm nhiều so với sơ đồ hình tia; Thiết bị, dây dẫn có giảm chi phí. Tuy vậy nó có nhược điểm : Cần có thêm trạm trung gian, thiết bị bố trí đòi bảo vệ rơle; Thiết bị tự động hóa phức tạp hơn; Độ tin cậy cung cấp điện thấp hơn so với sơ đồ hình tia + Mạng kín có ưu điểm là độ tin cậy cung cấp điện cao, khả năng vận hành lưới linh hoạt, tổn thất ở chế độ bình thường thấp. Nhược điểm : Bố trí bảo vệ rơle và tự động hóa phức tạp, khi sảy ra sự cố tổn thất lưới cao, nhất là ở nguồn có chiều dài dây cấp điện lớn. Dựa vào các ưu nhược điểm của các phương án trên, kết hợp với 5 phương án được xây dựng ở trên ta chọn phương án 1 và phương án 5 CÁC ĐỊNH HƯỚNG KỸ THUẬT CƠ BẢN Do khoáng cách giữa các nguồn cung cấp điện và các hộ phụ tải, hoặc giữa các hộ phụ tải với nhau tương đối xa nên ta sẽ dùng đường dây trên không để cung cấp điện cho các phụ tải. Và để đảm bảo về độ bền cơ cũng như khả năng dẫn điện ta sử dụng loại dây AC để truyền tải, còn cột thì sử dụng loại cột thép. SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 10 Đồ án môn học Lưới điện Đối với những hộ loại I có mức yêu cầu đảm bảo cung cấp điện ở mức cao nhất phải được cung cấp điện từ một mạch vòng kín hoặc đường dây có lộ kép song song. Còn đối với các hộ phụ tải loại II thì chỉ cần sử dụng một dây đơn để cung cấp tránh gây lãng phí. Khi chọn máy biến áp cho các trạm hạ áp của các hộ phụ tải thì đối với các hộ phụ tải loại I ta sẽ sử dụng hai máy biến áp vận hành song song, còn với hộ phụ tải loại II thì chỉ cần chọn một máy biến áp. CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT . Đối với mỗi phương án được giữ lại để so sánh về mặt kỹ thuật ta cần phải tính toán các nội dung như sau:  Lựa chon điện áp tải điện . Ta sử dụng công thức sau để xác định điện áp định mức của đường dây : 4,34. 16U L P= + (kV) Trong đó : P: Là công suất chuyên trở trên đường dây (MW). L: Là khoảng cách truyền tải (km). SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 11 Đồ án môn học Lưới điện  Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện ( Jkt ). IlvFkt Jkt = Trong đó : Ilv : Dòng điện làm việc chạy trên đường dây ( A ) 2 2 ijmax ijmax 3.10 . 3. dm P Q Ilv n U + = ( A ) P i jmax , Q i jmax : Dòng công suất tác dụng và phản kháng lớn nhất chạy trên đường dây ij. n : số mạch đường dây. Uđm : điện áp định mức ( kV). Jkt : Mật độ kinh tế của dòng điện ( A/mm² ). Sau đó dựa vào tiết diện kinh tế đã được tính ở trên ta tiến hành chọn tiết diện theo tiêu chuẩn : Fchọn ≥ Fkt  Tính tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường và khi sự cố nguy hiểm nhất Tổn thất điện áp trên một đoạn dây được tính theo biểu thức sau : . .% .1002 P R Q XU Udm +∆ = Trong đó : P, Q: Là dòng công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đoạn dây đó. R, X: Là điện trở và điện kháng của đoạn đường dây đó. Uđm : Là điện áp định mức của mạng điện. Trường hợp sự cố nguy hiểm nhất là khi lộ kép ( hoặc mạch vòng kín ) bị đứt dây một lộ đường dây ( một đoạn dây ). SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 12 Đồ án môn học Lưới điện  Kiểm tra phát nóng của dây dẫn lúc sự cố. Ta phải tính được dòng điện chạy trong dây dẫn của đoạn dây đó lúc sự cố nặng nề nhất ( Isc ). Sau đó so sánh trị số tính được với dòng điện cho phép chạy trong dây dẫn đó ( Icp ). Nếu là đoạn dây có lộ kép thì dòng điện khi sự cố bằng 2 lần dòng điện ở chế độ phụ tải max. Isc = 2.Imaxbt Các phương án đảm bảo được các yêu cầu về kỹ thuật là các phương án phải thỏa mãn được 2 điều kiện sau.  Tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường ∆Umaxbt% ( nghĩa là tính tổn thất điện áp từ nguồn tới phụ tải xa nhất lúc phụ tải cực đại ) và tổn thất điện áp lúc sự cố nặng nề nhất ∆Umaxsc% phải thỏa mãn các điều kiên sau : - Lúc bình thường : ∆Umaxbt% ≤ 10% - Lúc sự cố : ∆Umaxsc% ≤ 20%  Các dây dẫn lựa chọn cho các đoạn đường dây của các phương án phải đảm bảo được điều kiện phát nóng khi sự cố : Isc ≤ K1.K2.Icp Isc : Dòng điện lớn nhất lúc sự cố Icp : Là dòng điện cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn. K1, K2 : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ làm việc khác nhiệt độ tiêu chuẩn ( lấy K1 = 0,88; K2 = 1 ). Nếu như tiết diện dây dẫn đã chọn mà không thỏa mãn điều kiện trên thì ta phải tăng tiết diện dây dẫn cho đến khi thỏa mãn. I. Phương án 1 SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 13 Đồ án môn học Lưới điện I.1 Tính toán phân bố công suất sơ bộ, chọn cấp điện áp I.1.1 Tính toán phân bố công suất sơ bộ Sự phân bố công suất trong mạng : (45 21,19) (30 18,6) 75 39,790 1 2 1S S S j j jpt pt= + = + + + = +− (MVA) (45 21,19) 45 21,191_ 2 2S S j jpt= = + = + (MVA) (30 18,6) (35 21,7) 65 40,30 _ 3 4 3S S S j j jpt pt= + = + + + = + (MVA) (35 21,7) 35 21,73_ 4 4S S j jpt= = + = + ( MVA) (25 15,5) (40 18,8) 65 34.30 _ 5 6 5S S S J J jpt pt= + = + + + = + ( MVA) (40 18,3) 40 18,85_ 6 6S S J jpt= = + = + (MVA) Sơ đồ nối dây phương án 1: 28 ,5 km (1) (2) (3) (6) (5) (4) 41 km 51 km 45km 37km (0) 35 + j21,7 30 + j18,6 45 + j21,19 40 + j 18,8 30 + j18,6 25 + j15,540km SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 14 Đồ án môn học Lưới điện Ta có bảng tổng hợp sau : Phương án 1 Công suất (MVA) Chiều dài ( km) 0_1 75 + j39,79 28,5 1_2 45 + j21,19 40 0-3 65 + j40,3 37 3_4 35+ j21,7 45 0_5 65 + j34,3 51 5_6 40 + j18,8 41 I.1.2 Chọn cấp điện áp Áp dụng công thức kinh nghiệm để tính điện áp định mức của mạng điện ta tính được điện áp tải trên các đoạn đường dây của phương án 1 như sau: 754,34. 28.5 16 108.80 _1 2 U = + = (kV) 4,34. 40 16.45 119,61_ 2U = + = (kV) 654,34. 37 16 102,40 _ 3 2 U = + = (kV) 4,34. 45 16.35 106,753_ 4U = + = (kV) 654,34. 51 16. 103,710 _ 5 2 U = + = (kV) 4,34. 41 16.40 1133.35_ 6U = + = (kV) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 15 Đồ án môn học Lưới điện Kết luận : Qua tính toán ta thấy mạng điện thiết kế dùng cấp điện áp 100kV để truyền tải là hợp lí. I.2. Chọn tiết diện dây dẫn ( theo từng lộ ) I.2.1. Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế, kiểm tra điều kiện phát nóng 0 – 1: 2 275 39,79 222,8ax 2. 3.110 Im + = = (A) 222,8 202,55 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Chọn dây AC-185, có Icp = 515 A Isc = 2.Imax = 2.222,8 = 445,6 A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức : Isc ≤ 0,88.Icp → 445,6 ≤ 0,88.515=453,2 (thỏa mãn ). Vậy đoạn 0-1 là dây AC-185 : ro = 0,16Ω; xo = 0,409Ω; bo = 2,78. 610− (1/Ω) 1 – 2 : 2 245 21,19 261.06ax 3.110 Im + = = (A) 261,05 231,34 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Chọn dây AC-240, có Icp =610 A Isc = 2.Imax = 2.261,02 = 522,12 A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức : Isc ≤ 0,88.Icp → 522,12 ≤ 0,88.610 = 536,8 ( thỏa mãn ) 0 – 3 : 2 265 40,3 200,71ax 2. 3.110 Im + = = (A) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 16 Đồ án môn học Lưới điện 200,71 182,5 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Chọn dây AC – 185, có Icp = 515 A Isc =2.Imax = 401,42 A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức : Isc ≤ 0,88,Icp → 401,42 ≤ 0,88.515 = 453,2 ( thỏa mãn ) Vậy đoạn 0 – 3 là dây AC – 185 : ro = 0,16Ω; xo = 0,409Ω; bo = 2,78. 610− (1/Ω) 3 – 4 : 2 235 21,7 216,14ax 3.110 Im + = = (A) 216,14 196,5 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Vậy chọn dây AC- 185 có Icp = 515 Isc = Imax = 216,14 A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức : Isc ≤ 0,88.Icp → 216,14 ≤ 0,88.515 = 453,2 ( thỏa mãn ) Vậy đoạn 3 – 4 là dây AC – 185 : ro = 0,16Ω; xo = 0,409Ω; bo = 2,78. 610− (1/Ω) 0 – 5 : 2 265 34,3 192,87ax 2. 3.110 Im + = = (A) 192,87 175,3 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Vậy chọn dây AC- 185 có Icp = 515 Isc = 2.Imax = 385,74A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức : Isc ≤ 0,88.Icp → 385,74≤ 0,88.515 = 453,2 ( thỏa mãn) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 17 Đồ án môn học Lưới điện Vậy đoạn 0 – 5 là dây AC – 185 : ro = 0,16Ω; xo = 0,409Ω; bo = 2,78. 610− (1/Ω) 5 – 6 : 2 240 18,8 231,97ax 3.110 Im + = = (A) 231,97 210,9 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Vậy chọn dây AC- 240 có Icp = 610 Isc = Imax =231,97A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức : Isc ≤ 0,88.Icp → 231,97 ≤ 0,88.610 = 536 ( thỏa mãn) Vậy đoạn 5 – 6 là dây AC – 240 : ro = 0,12Ω; xo = 0,401Ω; bo = 2,84. 610− (1/Ω) Từ kết quả của việc lựa chọn tiết diện dây dẫn ta lập được bảng thông số đường dây của phương án 1 như sau : Lộ ĐD L( km) Ftt Fch ro xo bo. 610− Công suất 0 – 1 28,5 202,55 185 0,16 0,409 2,78 75 + j39,79 1 – 2 40 231,34 240 0,12 0,401 2,84 45 +J21,19 0 – 3 37 182,5 185 0,16 0,409 2,78 65 + j40,3 3 – 4 45 196,5 185 0,16 0,409 2,78 35 + j21,7 0 – 5 51 175,3 185 0,16 0,409 2,78 65 + j34,3 5 – 6 41 210,9 240 0,12 0,401 2,84 40 + j18,8 I.2.2. Kiểm tra tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường và khi sự cố nguy hiểm nhất : Ta có công thức tính tổn thất điện áp ΔU% : SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 18 Đồ án môn học Lưới điện . .% .1002 P R Q Xi i i iU U + ∆ = - Lúc làm việc bình thường và khi có sự cố lần lượt tính toán ΔU% cho các lộ như sau 0 – 1 – 2 : . . . .0 1 0 1 0 1 0 1 1 2 1 2 1 2 1 2% 0 1 1 2 P R Q X P R Q X U U Ui U Udm dm + + − − − − − − − −∆ = ∆ + ∆ = + − − (75.0,16 39,79.0,409).28,5 (45.0,12 21,19.0 ,401)40 8,43 110 110 + + = + = (kV) 0 1 122. 14,6scU U U−∆ = ∆ + ∆ = (kV) 0 – 3 – 4 : (65 .0 ,16 40 , 3 .0 , 409 ).3 7 (35 .0 ,16 21, 7 .0 , 409).45% 10, 3 90 1 1 2 110 110 U U Ui + +∆ = ∆ + ∆ = + = − − 0 3 3 42. 14,73scU U U− −∆ = ∆ + ∆ = (kV) 0 – 5 – 6 : (65.0,16 34,3.0,409).51 (40.0,12 18,8.0,401).41% 10,30 1 1 2 110 110 U U Ui + +∆ = ∆ + ∆ = + = − − (kV) 0 5 5 62. 16scU U U− −∆ = ∆ + ∆ = (kV) Từ kết quả tính toán ta có : 10,39max 0 3 4U Ubt bt∆ = ∆ =− − (kV) max % (10,39 /110).100 9.45% 10%btU∆ < = < - Khi sự cố thì trường hợp sự cố nặng nề nhất là đứt dây lộ 0 – 3 . Khi đó ta có : 16ax 0 5 6U Uscm sc∆ = ∆ =− − (kV) % (16 /110).100 14,5% 20%axUscm∆ = = < ⇒ Kết luận : Phương án 1 thỏa mãn các tiêu chuẩn kĩ thuật. II. Phương án 5. SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 19 Đồ án môn học Lưới điện II.1. Tính toán phân bố công suất sơ bộ, chọn cấp điện áp. II.1.1. Tính toán công suất sơ bộ. Sơ đồ nối dây của phương án 5 : 28 ,5k m 30+j18,6 45+j21,19 35+j21,7 40+j18,8 60km 37km(1) (2) (3) (5) (4) 51 km 25+j15,5 79km 40km 30+j18,6 45km Sự phân bố công suất trong mạng ( ) ( ) ( ) ( ). 12 20 . 20 30 18,6 40 60 45 21,19 .601 2 44,36 24,370 1 12 20 01 40 60 28,5 S l l S l j j S j l l l + + + + + + = = = + − + + + + (MVA) ( ) ( ). . . 44,36 24,37 30 18,6 14,36 5,771 2 0 1 1S S S j j jpt= − = + − + = +− − (MVA) ( ) ( )0 2 2 1 2 . . . 45 21,19 14,36 5,77 30,64 15,42S S S j j j − − = − = + − + = + (MVA) ( ) ( ). . . 35 21,7 30 18,6 65 40,30 3 4 3S S S j j jpt pt= + = + + + = +− (MVA) . . 35 21,73 4 4S S jpt= = +− (MVA) . . 25 15,50 5 5S S jpt= = +− (MVA) . . 45 18,80 6 6S S jpt= = +− (MVA) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 20 Đồ án môn học Lưới điện Ta có bảng số liệu sau: Đường dây Công suất (MVA) Chiều dài (km) 0 – 1 44,36 + j24,37 28,5 1 – 2 14,36 + j5,77 40 0 – 2 30,64 + j15,42 60 0 – 3 65 + j40,3 37 3 – 4 35 + j21,7 45 0 – 5 25 + j15,5 51 0 – 6 40 + j18,8 79 II.1.2. Tính điện áp định mức của mạng điện. Ta tính được điện áp tải điện trên các đoạn đường dây của phương án 5 như sau : 4,34. 28,5 16.44,36 117,90 1U = + =− (kV) 4,34. 40 16.14,36 71,281 2U = + =− (kV) 4,34. 60 16.30,64 101,80 2U = + =− (kV) 654,34. 37 16. 102,430 3 2 U = + = − ( kV) 4,34. 45 16.35 106,753 4U = + =− (kV) 254,34. 51 16. 68,760 5 2 U = + = − (kV) 4,34. 79 16.40 116,40 6U = + =− (kV) Kết luận : Qua tính toán ta thấy dùng điện áp 110kV để truyền tải là hợp lí. II.2, Chọn tiết diện dây dẫn ( theo từng lộ ) II.2.1, Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế, kiểm tra các điều kiện phát nóng * Xét mạch vòng 0 – 1 – 2 : + Xét khi sự cố đứt dây 0 – 2 ta có công suất trên các nhánh là : . . . 75 39,790 1 1 2S S S j= + = +− (MVA) . . 45 21,191 2 2S S j= = +− (MVA) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 21 Đồ án môn học Lưới điện + Xét sự cố đứt dây 0 – 1 ta có dòng công suất trên các nhánh là : . 1 . . 75 39,790 2 2S S S j= + = +− (MVA) . . 30 18,61 2 1S S j= = +− (MVA) + Xét sự cố đứt dây 2 – 1 ta có dòng công suất trên các nhánh là : . . 45 21,190 2 2S S j= = +− (MVA) . . 30 18,60 1 1S S j= = +− (MVA) Vậy dòng sự cố max trên các nhánh là : . 75 39.790 1S jsc = +− (MVA) . 75 39,790 2S jsc = +− (MVA) . 45 21,192 1S jsc = +− (MVA) 0 – 1 : 2 2 344,36 24,37 .10 265,65ax 110. 3 Im + = = A 265,65 241,5 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒Chọn dây AC – 240 cố Icp = 610 A 2 2 375 39,79 .10 445,620 1 110. 3 I sc + = = − A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức: 0,88 445,62 536,8I Isc cp≤ ⇒ ≤ ( thỏa mãn ) Vậy đoạn 0 – 1 là dây AC – 240 : ro = 0,12Ω, xo = 0,401Ω, bo = 2,84. 610− 1/Ω 1 – 2 : 2 2 314,36 5,77 .10 81,23ax 110. 3 Im + = = A 81,23 73,8 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Chọn dây AC – 120 cố Icp = 380A 2 2 345 21,19 .10 261,061 2 110. 3 I sc + = = − A SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 22 Đồ án môn học Lưới điện + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức 0,88 261,06 334,4I Isc cp≤ ⇒ ≤ ( thỏa mãn ) Vậy đoạn 1 – 2 là dây AC – 120 : ro = 0,25Ω, xo = 0,423Ω 0 – 2 : 2 2 330,64 15,43 .10 180,06ax 110. 3 Im + = = A 180,06 163,69 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Vậy chọn dây AC- 185 có Icp = 515 2 2 375 39,79 .10 445,620 2 110. 3 I sc + = = − A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức 0,88 445,62 453,2I Isc cp≤ ⇒ ≤ ( thỏa mãn ) Vậy đoạn 0 – 2 là dây AC – 185 : ro = 0,16Ω; xo = 0,409Ω; bo = 2,78. 610− (1/Ω) 0 – 3 : 2 2 365 40,3 .10 200,71ax 2.110. 3 Im + = = A 200,71 182,46 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Vậy chọn dây AC- 185 có Icp = 515A Isc = 2.Imax=401,42A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức 0,88 401,42 453,2I Isc cp≤ ⇒ ≤ ( thỏa mãn) Vậy đoạn 0 –3 là dây AC – 185 : ro = 0,16Ω; xo = 0,409Ω; bo = 2,78. 610− (1/Ω) 3 – 4 : 2 2 335 21,7 .10 216,14ax 110. 3 Im + = = A 216,14 196,5 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Vậy chọn dây AC- 185 có Icp = 515A SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 23 Đồ án môn học Lưới điện Isc = Imax=216,14A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức 0,88 216,14 453,2I Isc cp≤ ⇒ ≤ ( thỏa mãn ) Vậy đoạn 0 –3 là dây AC – 185 : ro = 0,16Ω; xo = 0,409Ω; bo = 2,78. 610− (1/Ω) 0 – 5 : 2 2 325 15,5 .10 77,19ax 2.110. 3 Im + = = A 77,19 70,2 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒ Chọn dây AC – 70 có Icp = 275A Isc = 2.Imax=154,38A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức 0,88 154,38 242I Isc cp≤ ⇒ ≤ ( thỏa mãn ) Vậy đoạn 0 –5 là dây AC –70 : ro = 0,42Ω; xo = 0,441Ω; bo = 2,57. 610− (1/Ω) 0 – 6 : 2 2 340 18,8 .10 231,9ax 110. 3 Im + = = A 231.98 210,9 1,1 Ftt⇒ = = mm² ⇒Chọn dây AC – 240 cố Icp = 610 A Isc = Imax=231,9 A + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cưỡng bức 0,88 231,9 536,8I Isc cp≤ ⇒ ≤ ( thỏa mãn ) Vậy đoạn 0 – 6 là dây AC – 240 : ro = 0,12Ω, xo = 0,401Ω, bo = 2,84. 610− 1/Ω Từ kết quả của việc lựa chọn tiết diện dây dẫn ta lập được bảng thông số đường dây của phương án 5 như sau : SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 24 Đồ án môn học Lưới điện II.2.2, Kiểm tra tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường và khi sự cố nguy hiểm nhất Ta có công thức tính tổn thất điện áp ΔU% : . .% .1002 P R Q Xi i i iU U + ∆ = - Lúc làm việc bình thường và khi có sự cố lần lượt tính toán ΔU% cho các lộ như sau 0 – 1 – 2 : Điểm phân công suất: S = 28,62 + j14,4(MVA) ( )60(30,64.0,12 15,42.0,409) .100 5,560 1 2 0 2 2110U U kVbt +∆ = ∆ = = − − − Xét sự cố đứt 0 – 1 : 0 2 2 1U U Usc sc sc∆ = ∆ + ∆− − ( ) ( )60. 75.0,16 39,79.0,409 40 45.0,25 21,19.0,423 21,404( ) 110 110 kV + + = + = Xét sự cố đứt 0 – 2 : 0 1 2 1U U Usc sc sc∆ = ∆ + ∆− − ( ) ( ) ( )28,5 75.0,12 39,79.0,401 40. 45.0,25 21,19.0, 423 13,82 110 110 kV + + = + = Xét sự cố đứt 1 – 2 : 0 2U Usc sc∆ = ∆ − SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực Lộ ĐD L(km) Ftt Fch ro xo bo. 610− Công suất 0-1 28,5 241,5 240 0,12 0,40 1 2,84 44,36 + j24,37 1-2 40 73,8 120 0,25 0,42 3 2,69 14,36 + j5,77 0-2 60 163,69 185 0,16 0,40 9 2,87 30,64 + j15,42 0-3 37 142,46 185 0,16 0,40 9 2,87 65 + j40,3 3-4 45 196,5 185 0,16 0,40 9 2,87 35 + j21,7 0-5 51 70,2 70 0,42 0,44 1 2,57 25 + j15,5 0-6 79 210,9 240 0,12 0,40 1 2,84 40 + j18,8 25 Đồ án môn học Lưới điện ( ) ( )60. 75.0,16 39,79,0,409 8,65 110 kV + = = ( ); ; 21,404ax 01 21 02U U U U kVscm sc sc sc⇒ ∆ = ∆ ∆ ∆ = 0 – 3 – 4 : 0 3 4 0 3 3 4U U U∆ = ∆ + ∆− − − − ( ) ( )37 65.0,16 40,3.0,409 45 35.0,16 21,7.0,409 10,338 2.110 110 kV + + = + = 2. 14,7250 3 3 4U U U kVsc∆ = ∆ + ∆ =− − 0 – 5 : ( ) ( )51 25.0,42 15,5.0,441 4,0180 5 2.110U kV + ∆ = = − ( )2.4,018 8,036U kVsc∆ = = 0 – 6 : ( ) ( )79. 40.0,12 18,8.0,401 9,290 6 110U kV + ∆ = = − ( )9,29U kVsc∆ = Từ kết quả tính toán ta có : ( )10,38max 0 3 4U U kVbt bt∆ = ∆ =− − max % (10,38 /110).100 9.44% 10%btU∆ < = < - Khi sự cố thì trường hợp sự cố nặng nề nhất là đứt một dây lộ 0 – 1 ở mạch vòng 0 – 1 – 2 . Khi đó ta có : 21,404ax 0 1 2U Uscm sc∆ = ∆ =− − (kV) % (21,04 /110).100 19,46% 20%axUscm∆ = = < ⇒ Kết luận : Phương án 5 thỏa mãn các tiêu chuẩn kĩ thuật. III. Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng và hàm chi phí: Về chỉ tiêu kinh tế thì phương án nào có vốn đầu tư và phí tổn vận hành hàng năm nhỏ nhất thì đó là phương án có tính kinh tế nhất Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về mặt kinh tế là phí tổn tính toán hàng năm nhỏ nhất. Phí tổn tính toán hàng năm của mỗi phương án được tính toán theo biểu thức : SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 26 Đồ án môn học Lưới điện 0.. cAVaZ tc ∆+= Trong đó : tca : Là hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn. tc tc T a 1= Với Ttc = 8 năm 125,0=⇒ tca Ttc : Là số năm thu hồi vố tiêu chuẩn V : Là số vốn đầu tư cơ bản .oij ijV V L= ∑ oijV : Là số vốn đầu tư để xây dựng 1km chiều dài đường dây Lịj : Là chiều dài của đoạn đường dây ij Nếu là đường dây kép thì cần phải thêm hệ số 1,6. ΔA : Tổng tổn thất điện năng của phương án ở chế độ phụ tải max ΔA = .Pτ∆∑ ΔP : Là tổng tổn thất công suất trên mạng 2 2 .2 P Qnh nhP RnhUdm + ∆ = τ : Là thời gian tổn thất lớn nhất (h) τ = (0,124+Tln. 410− )².8760 với Tln = 5000h ta tính được τ = 3411 (h). co : Là giá 1kWh điện năng tổn thất co = 700 (đ) Sau đây ta sẽ tính phí tổn tính toán hàng năm của từng phương án . 1.Phương án 1 : Tính tổn thất công suất trên mạng : ( ) 2 2 2 275 39,79 28,50 1 0 1 . .0,16. 1,350 1 0 12 2 2110 P Q P R MW Udm + + − −∆ = = = − − ( ) 2 2 2 245 21,19 401 2 1 2 . .0, 25. 1,021 2 1 22 2 2110 P Q P R MW Udm + + − −∆ = = = − − ( ) 2 2 2 265 40,3 370 3 0 3 . .0,16. 1,430 3 0 32 2 2110 P Q P R MW Udm + + − −∆ = = = − − SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 27 Đồ án môn học Lưới điện ( ) 2 2 2 235 21,73 4 3 4 . .0,16.45 1.013 4 3 42 2110 P Q P R MW Udm + + − −∆ = = = − − ( ) 2 2 2 265 34,3 510 5 0 5 . .0,16. 1,820 5 0 52 2 2110 P Q P R MW Udm + + − −∆ = = = − − ( ) 2 2 2 240 18,85 6 5 6 . .0,12.41 0,795 6 5 62 2110 P Q P R MW Udm + + − −∆ = = = − − ( ) 0 1 1 2 0 3 3 4 0 5 5 6 1,35 1,02 1,43 1,01 1,82 0,79 7,42 P P P P P P P MW ∆ = ∆ +∆ + ∆ + ∆ + ∆ + ∆∑ − − − − − − = + + + + + = Áp dụng công thức tính toán phí tổn vận hành hàng năm ta tinh được phí vận hành háng năm của phương án 1 cụ thể ở bảng sau : Lộ ĐD Số lộ n LiJ (km) Fch ro Voij. 610 ΔPnh (MW) VoiJ.Lij( 610 đ) 0-1 2 28,5 185 0,16 441 1,35 20109,6 1-2 2 40 120 0,25 354 1,02 22656 0-3 2 37 185 0,16 441 1,43 26107,2 3-4 1 45 185 0,16 441 1,01 19845 0-5 2 51 185 0,16 441 1,82 35985,6 5-6 1 41 240 0,12 500 0,79 20500 Tổng 242,5 7,42 145203,4 Vậy tổng chi phí của phương án 1 là : 6 3 60,125.145203,4.10 7,42.10 .3411.700 35867,159.101Z = + = (đ) 2.Phương án 5: Tính tổn thất công suất của mạng điện ( ) 2 244,36 24,37 .0,12.28,5 0,72401 2110 P MW+∆ = = ( ) 2 214,36 5,77 .0,25.40 0,19812 2110 P MW+∆ = = ( ) 2 230,64 15,42 .0,16.60 0,93302 2110 P MW+∆ = = SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 28 Đồ án môn học Lưới điện ( ) 2 265 40,3 37.0,16. 1,43103 2 2110 P MW+∆ = = ( ) 2 235 21,7 .0,16.45 1,0134 2110 P MW+∆ = = ( ) 2 225 15,5 51.0,42. 0,76605 2 2110 P MW+∆ = = ( ) 2 240 18,8 .0,12.79 1,5306 2110 P MW+∆ = = ( ) 0 1 1 2 0 2 0 3 3 4 0 5 0 6 0,724 0,198 0,933 1,431 1,01 0,766 1,53 6,592 P P P P P P P P MW ∆ = ∆ +∆ + ∆ + ∆ + ∆ + ∆ + ∆∑ − − − − − − − = + + + + + + = Áp dụng công thức tính toán phí tổn vận hành hàng năm ta tính được phí tổn vận hành hàng năm của phương án 5 cụ thể trong bảng sau : Lộ ĐD Số lộ n Lij(km) Fch(mm²) ro Voij. 610 ΔPnh (MW) VoiJ.Lij( 610 đ) 0-1 1 28,5 240 0,1 2 500 0,724 14250 1-2 1 40 120 0,2 5 354 0,198 14160 0-2 1 60 185 0,1 6 441 0,933 26460 0-3 2 37 185 0,1 6 441 1,431 26107,2 3-4 1 45 185 0,1 6 441 1,01 19845 0-5 2 51 70 0,4 2 208 0,766 16972,8 0-6 1 79 240 0,1 2 500 1,53 39500 Tổng 340,5 6,592 157295 Vậy tổng chi phí của phương án 5 là : 6 3 60,125.157295.10 6,592.10 .3411.700 354015,934.105Z = + = (đ) IV. So sánh kinh tế -kĩ thuật, chọn phương án tôi ưu . Ta có bảng tổng hợp so sánh các phương án về chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật : Chỉ tiêu PA1 PA5 SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 29 Đồ án môn học Lưới điện Kỹ thuật ΔUmaxbt% 9,45 9,44 ΔUmaxsc% 14,5 19,46 Kinh tế Z 358867,159. 610 354015,934. 610 Từ bảng tổng hợp kết quả trên cho ta thấy cả 2 phương án đều đản bảo kỹ thuật mà phương án 5 có Z nhỏ hơn, nhưng không quá 5%.Nhưng phương án 1 có ΔUsc nhỏ hơn ⇒ Vậy chọn phương án có kỹ thuật tốt hơn ⇒ Vậy chọn phương án 1 là phương án tối ưu. CHƯƠNG III : CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NÔI ĐIỆN CHÍNH SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 30 Đồ án môn học Lưới điện I. Chọn máy biến áp : Nếu như khi tính toán điều chỉnh điện áp không đảm bảo được thì ta sử dụng máy biến áp điều áp dưới tải. Công suất của máy biến áp được chọn theo công thức sau : - Hộ loại II : . . axS SdmB ptm≥ - Hộ loại I : . . ax 1,4 S ptmSdmB ≥ + Hộ phụ tải 1 : ( ) . 2 2. 30 18,61max 25,21 1,4 1,4 S ptS MVAdmB +≥ = = → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải số 1 loại TPD – 32000/110 có công suất định múc là SđmB1 = 32 (MVA) + Hộ phụ tải số 2 ; ( ) 2 2 . . 45 21,192max 35,53 1,4 1,4 S ptS MVAdmB +≥ = = → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải số 2 loại TPD- 40000/110 có công suât định mức là SđmB2 = 40 ( MVA) + Hộ phụ tải số 3 : ( ) . 2 2. 30 18,63max 25,21 1,4 1,4 S ptS MVAdmB +≥ = = → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải số 3 loại TPD – 32000/110 có công suất định múc là SđmB3 = 32 (MVA) + Hộ phụ tải số 4 ; . . 2 235 21,7 41,184 axS SdmB pt m≥ = + = (MVA) → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải sô 4 loại TPD – 63000/110 có công suất định mức Sđmb4 = 63 (MVA) + Hộ phụ tải số 5 : ( ) . 2 2. 25 15,55max 29,41 1,4 1,4 S ptS MVAdmB +≥ = = → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải số 5 loại TPD – 32000/110 có công suất định mức SmđB5 = 32 MVA SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 31 Đồ án môn học Lưới điện + Hộ phụ tải số 6 : . . 2 240 18,8 44,196 axS SdmB pt m≥ = + = MVA → Vậy ta chọn máy biến áp cho hộ phụ tải sô 4 loại TPD – 63000/110 có công suất định mức Sđmb6 = 63 (MVA) Cuối cùng ta có bảng tổng kết kết quả lựa chọn máy biến áp như sau : BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ CHỌN MÁY BIẾN ÁP Số liệu phụ tải 1 2 3 4 5 6 Pmax (MW) 30 45 30 35 25 40 Qmax ( MVAr) 18,6 21,19 18,6 21,7 15,5 18,8 Sptmax (MVA) 35,3 49,74 35,3 41,18 29,15 44,2 SttMBA ( MVA) 25,21 35,53 25,21 41,18 29,41 44,19 SđmBA ( MVA) 2x32 2x40 2x32 1x63 2x32 1x63 Kiểu MBA TPD TPD TPD TPD TPD TPD CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY BIẾN ÁP : Sđm (MVA) kiểu Uđm(kV) UN (%) ∆ PN (kW) ∆ P0 (kW) I0 (%) R (Ω ) X (Ω ) ∆ Q0 (kVAr) C H 32 TPD 115 10,5 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 40 TPD 115 10,5 10,5 175 42 0,7 1,44 34,8 280 63 TPD 115 10,5 10,5 260 59 0,65 0,87 22 410 II. Sơ đồ hình vẽ CH ƯƠNG IV : T ÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN I.1, Tính toán chế độ phụ tải max SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 32 Đồ án môn học Lưới điện Ta có thông số đường dây như sau R = n 1 .r0.l ; X = n 1 .x0.l ; 2 B = n.b0. 2 l Lộ §D n*L(km) (km) ro x0 b0.10-6 R X 10-6B/2 0-1 2*28,5 0,16 0,409 2,78 2,263 5,784 78,63 1-2 2*40 0,25 0,423 2,69 5,154 8,720 110,911 0-3 2*37 0,16 0,409 2,78 2,884 7,373 100,236 3-4 1*45 0,16 0,409 2,78 7,155 18,291 62,162 0-5 2*51 0,16 0,409 2,78 4,08 10,43 141,78 5-6 1*41 0,12 0,401 2,84 4,948 16,534 58,548 I.1.1, Đoạn 0-1-2 30+j18,591 (1) (2) 28,284 km (0) 2AC-185 2AC-120 41,231 km; 45+j21,238 1, Quy phụ tải phía hạ về phía cao: Phụ tải 1: (1) S0= 21,75Sc1 0,935 2.(0,035+j0,24) 30+j18,591 ∆ SB1 = 2 22 112 2 1 2 1 110 591,1830)( . + =+ + BB dm jXR U QP 2 5,4387,1 j+ = 0,0963+j2,239 (MVA) Sc1 = S1 + ∆ SB1 + ∆ S0 = (30+j18,591)+(0,0963+j2,239)+2.(0,035+j0,24) = 30,1663+j21,31 (MVA) Phụ tải 2: SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 33 Đồ án môn học Lưới điện (2) S0=2.(0,042+j0,28) Sc2 0,72 17,4 45+j21,238 ∆ SB2 = 2 22 222 2 2 2 2 110 238,2145)( . + =+ + BB dm jXR U QP 2 8,3444,1 j+ = 0,1473+j3,56 (MVA) Sc2 = S2 + ∆ SB2 + ∆ S0 =(45+j21,238) + ( 0,1473+j3,56) + 2.(0,042+j0,28) = 45,2313+j25,358 (MVA) 2, Tính chế độ xác lập lúc tải bình thường U0 = 121 kV 45,2313+j25,358 2.263 5,784 5,154 8,720(1) (2) 30,1663+j21,31 Qco1 Qc1c Qc2dQc1d Tính ngược: coi điện áp nút 1 và 2 bằng điện áp định mức. Qc1c = Qc2đ = =− 2212 dmU B 110,991.1102.10-6 = 1,342 (MVAr) Qc1d = =− 2102 dmU B 78,63.1102.10-6 = 0,951 (MVAr) Qc01 = =− 20102 U B 78,63.1212.10-6 = 1,151 (MVAr) . '' 12S = . 2S - jQc2đ = (45,2313+j25,358) – j1,342 = 45,2313+j24,016 (MVA) . 12S∆ = 2 22 12122 2'' 12 2'' 12 110 016,242313,45)( . + =+ + jXR U QP dm (5,154+j8,720) =1,117+j1,89 (MVA) . ' 12S = . '' 12S + . 12S∆ = (45,2313+j25,358) + 1,117+j1,89 = 46,348+j27,248 (MVA) . '' 01S = . ' 12S + . 1S -jQc1c - jQc1đ = (46,348+j27,248)+(30,1663+j21,31) – j1,342 - j0,951 = 76,5143 + j46,265 (MVA) . 01S∆ = 2 22 01012 2'' 01 2'' 01 110 265,465143,76)( . + =+ + jXR U QP dm (2,263+j5,784) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 34 Đồ án môn học Lưới điện =1,495+j3,822 (MVA) . ' 01S = . '' 01S + . 01S∆ = (76,5143+j46,265) + (1,495+j3,822) = 78,0093+j50,087 (MVA) Tính xuôi : . 01U∆ = 121 784,5.087,50263,2.0093,78 . .. 0 01 ' 0101 ' 01 + = + U XQRP = 3,8532 (kV) . 1 cU = . 0U - . 01U∆ =121- 3,8532 = 117,1468 (kV) . max 1BU∆ = 1468,117 75,21.591,18935,0.30 . .. 1 1111 + = + C BB U XQRP = 3,69 (kV) .' 1 HU = . 1 CU - . max 1BU∆ =117,1468- 3,69 = 113,4568 (kV) . 1 HU = 113,4586. =115 5,10 10,359 (kV) . 12U∆ = 1468,117 720,8.248,27154,5.348,46 . .. 1 12 ' 1212 ' 12 + = + CU XQRP =4,067 (kV) . 2 CU = . 1 CU - . 12U∆ =117,1468 – 4,067 = 113,0798 (kV) . max 2BU∆ = 0798,113 4,17.238,2172,0.45 . .. 2 2222 + = + C BB U XQRP = 3,554 (kV) .' 2 HU = . 2 CU - . max 2BU∆ =113,0798- 3,554 = 109,5258 (kV) . 2 HU = 109,5258. =115 5,10 10 (kV) . 012 btU∆ = . 01U∆ + . 12U∆ = 3,8532 + 4,067 = 7,9202 (kV) . 012 btU∆ %= 100110 9202,7 = 7,2% 3, Tính cho sự cố a, Sự cố 1: đứt 1 lộ của đoạn 1-2 Sơ đồ thay thế chế độ sự cố: 45,2313+j25,358 2.263 5,784 2x5,154 2x8,720(1) (2) 30,1663+j21,31 Q’c01 Q’c1c Q’c2dQ’c1d SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 35 Đồ án môn học Lưới điện Khi đứt một dây của đoạn 1- 2 thì R1-2, X1-2 tăng gấp đôi, còn điện dung ngang thì giảm nửa; còn các giá trị điện dung ngang, trở, kháng của đoạn 0 -1 thì vẫn giữ nguyên giá trị. Ta tính lại các giá trị như sau: Q’c1c = Q’c2® = 0,5. =− 2212 dmU B 0,5.110,991.1102.10-6 = 0,671 (MVAr) Q’c1® = Qc1® = 0,951(MVAr) Tính ngược: . '' 12S = . 2S - jQ’c2đ = (45,2313+j25,358) – j0,671 = 45,2313+j24,564 (MVA) . 12S∆ = 2 22 12122 2'' 12 2'' 12 110 564,242313,45)( . + =+ + jXR U QP dm .2.(5,154+j8,720) =2,257+j3,818 (MVA) . ' 12S = . '' 12S + . 12S∆ = (45,2313+j24,564) + (2,257+j3,818) = 47,5063+j28,382 (MVA) . '' 01S = . ' 12S + . 1S -jQ’c1c – jQ’c1đ = (47,5063+j28,382)+(30,1663+j21,31) –j0,671- j0,951 = 77,6726 + j48,07 (MVA) . 01S∆ = 2 22 01012 2'' 01 2'' 01 110 07,486726,76)( . + =+ + jXR U QP dm (2,263+j5,784) =1,56+j3,988 (MVA) . ' 01S = . '' 01S + . 01S∆ = (77,6726 + j48,07) + (1,56+j3,988) = 79,2326+j52,058 (MVA) Tính xuôi: . 01scU∆ = 121 784,5.058,52263,2.2326,79 . .. 0 01 ' 0101 ' 01 + = + U XQRP = 3,97 (kV) . 1 c scU = . 0U - . 01U∆ =121- 3,97 = 117,03 (kV) . 12scU∆ = 03,117 720,8.2.382,28154,5.2.5063,47 . .. 1 12 ' 1212 ' 12 + = + CU XQRP = 8,414 (kV) . 2 C scU = . 1 C scU - . 12U∆ =117,03 – 8,414 = 108,616 (kV) . 1 012 scU∆ = . 01scU∆ + . 12scU∆ = 3,97 + 8,414 = 12,384 (kV) b, Sự cố 2 : đứt 1 lộ của đoạn 0-1 Sơ đồ thay thế chế độ sự cố: SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 36 Đồ án môn học Lưới điện 45,2313+j25,358 2x2,263 2x5,784 5,154 8,720(1) (2) 30,1663+j21,31 Q’’c1cQ’’c1d Q’’c2dQ’’co1 Khi đứt một dây của đoạn 0 -1 thì R0-1, X0-1 tăng gấp đôi, còn điện dung ngang thì giảm nửa, còn các điện dung ngang. trở, kháng của đoận 1-2 thì vẫn giữ nguyên giá trị. Ta tính lại được như sau: Q’’c1đ = 0,5. =− 2102 dmU B 0,5.78,63.1102.10-6 = 0,4755 (MVAr) Q’’c1c = Q’’c2đ = Qc1c = 1,342 (MVAr) Tính ngược: . '' 12S = . 2S - jQc2đ= (45,2313+j25,358) – j1,342 = 45,2313+j24,016 (MVA) . 12S∆ = 2 22 12122 2'' 12 2'' 12 110 016,242313,45)( . + =+ + jXR U QP dm (5,154+j8,720) =1,117+j1,89 (MVA) . ' 12S = . '' 12S + . 12S∆ = (45,2313+j25,358) + 1,117+j1,89 = 46,348+j27,248 (MVA) . '' 01S = . ' 12S + . 1S -jQ’’c1c – jQ’’c1® = (46,348+j27,248)+(30,1663+j21,31) –j1,342- j0,4755 = 76,5143+ j46,7405 (MVA) . 01S∆ = 2 22 01012 2'' 01 2'' 01 110 7405,465143,76)( . + =+ + jXR U QP dm .2.(2,263+j5,784) =3,007+j7,686 (MVA) . ' 01S = . '' 01S + . 01S∆ = (76,5143+ j46,7405) + (3,007+j7,686) = 79,5213+j54,4265 (MVA) Tính xuôii: . 01scU∆ = 121 784,5.2.4265,54263,2.2.5213,79 . .. 0 01 ' 0101 ' 01 + = + U XQRP = 8,178 (kV) . 1 c scU = . 0U - . 01U∆ =121- 8,178 = 112,822 (kV) . 12scU∆ = 822,112 720,8.248,27154,5.348,46 . .. 1 12 ' 1212 ' 12 + = + CU XQRP = 4,223 (kV) . 2 C scU = . 1 C scU - . 12scU∆ =112,822 – 4,223 = 108,599 (kV) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 37 Đồ án môn học Lưới điện . 1 012 scU∆ = . 01scU∆ + . 12scU∆ = 8,178 + 4,223 = 12,401 (kV) Vậy . 012 scU∆ = max{ . 1 012 scU∆ , . 1 012 scU∆ } = max{12,384 ; 12,401} = 12,401 (kV) . 012 scU∆ % = 100.110 401,12 = 11,27% I.1.2, Đoạn 0-3-4: 28+j17,352 (3) 36,056 km (0) 2AC-185 (4) 36+j22,309 44,721 kmAC-185 ; 1, Quy phụ tải về phía cao Phụ tải 3: (3) S0=2.(0,029+j0,2) Sc3 28+j17,352 1,27 27,95 ∆ SB3 = 2 22 332 2 3 2 3 110 352,1728)( . + =+ + BB dm jXR U QP 2 9,5554,2 j+ = 0,1139+j2,5065 (MVA) Sc3 = S3 + ∆ SB3 + ∆ S0 =(28+j17,352) + (0,1139+j2,5065) + 2.(0,029+j0,2) = 28,1719+j20,2585 (MVA) Phụ tải 4: (4) S0=(0,059+j0,41) 36+j22,309 0,87 22Sc4 ∆ SB4 = 2 22 442 2 4 2 4 110 309,2236)( . + =+ + BB dm jXR U QP (0,87+j22) = 0,129+j3,2613 (MVA) Sc4 = S4 + ∆ SB4 + ∆ S0 SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 38 Đồ án môn học Lưới điện = (36+j22,309) + (0.129+j3.2613) + (0,059+j0,41) = 36,188+j25,9803 (MVA) 2, Tính toán chế độ xác lập lúc tải bình thường U0 = 121 kV 36.188+j25.9803 2,884 7,373 7,155 18,291(0) (3) (4) 28.1719+j20.2585 Qco3 Qc3c Qc4dQc3d Tính ngược : coi điện áp nút 3 và 4 bằng điện áp định mức Qc3c = Qc4đ = =− 2432 dmU B 62,162.1102.10-6 = 0,752 (MVAr) Qc3d = =− 2302 dmU B 100,236.1102.10-6 = 1,334 (MVAr) Qc03 = =− 20302 U B 100,236.1212.10-6 = 1,468 (MVAr) . '' 34S = . 4S - jQc4đ = (36,188+j25,9803) – j0,752 = 36,188+j25,2283 (MVA) . 34S∆ = 2 22 34342 2'' 34 2'' 34 110 2283,25188,36)( . + =+ + jXR U QP dm (7,155+j18,291) =1,1507+j2,9417 (MVA) . ' 34S = . '' 34S + . 34S∆ = (36,188+j25,2283) + (1,1507+j2,9417) = 37,3387+,28,17 (MVA) . '' 03S = . ' 34S + . 3S -jQc3c - jQc3đ = (37,3387+j28,17)+( 28,1719+j20,2585) – j0,752 -j1,334 = 65,5106 + j46,3425 (MVA) . 03S∆ = 2 22 03032 2'' 03 2'' 03 110 3425.465106,65)( . + =+ + jXR U QP dm (2,884+j7,373) =1,5348+j3,9237 (MVA) . ' 03S = . '' 03S + . 03S∆ = (65,5106+j46,3425) + (1,5348+j3,9237) =67,0454+j50,2661 (MVA) Tính xuôi: . 03U∆ = 121 373,7.2661,50884,2.0454,67 . .. 0 03 ' 0303 ' 03 + = + U XQRP =4,6609 (kV) . 3 CU = . 0U - . 03U∆ =121- 4,6609 = 116,3391 (kV) . max 3BU∆ = 3391,116 95,27.352,1727,1.28 . .. 3 3333 + = + C BB U XQRP = 4,474 (kV) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 39 Đồ án môn học Lưới điện . ' 3 HU = . 3 CU - . max 3BU∆ =116,3391- 4,474 = 111,865 (kV) . 3 HU = 111,865. =115 5,10 10,214 (kV) . 34U∆ = 3391,116 291,18.17,28155,7.3387,37 . .. 3 34 ' 3434 ' 34 + = + CU XQRP =6,7253 (kV) . 4 CU = . 3 CU - . 34U∆ = 116,3391- 6,7253 = 109,6138 (kV) . max 4BU∆ = 6138,109 22.309,2287,0.36 . .. 4 44 + = + C BB U XQRP = 4,763 (kV) . ' 4 HU = . 4 CU - . max 4BU∆ =109,6138 – 4,763 = 104,851 (kV) . 4 HU = 104,851. =115 5,10 9,573 (kV) . 034 btU∆ = . 03U∆ + . 34U∆ = 4,6609 + 6,7253= 11,3862 (kV) . 034 btU∆ %= 100110 3862,11 = 10,35% 3,Tính toán chế độ khi sự cố:dứt 1 lộ của đoạn 0-3 Khi đứt một dây của đoạn thì R0-3, X0-3 tăng gấp đôi, còn điện dung ngang giảm nửa, còn các điện dung ngang, trở, kháng của đoạn 3-4 thì vẫn giữ nguyên giá trị. Ta tính lại các giá trị như sau: Q’c3đ= 0,5. =− 2302 dmU B 0,5.100,236.1102.10-6 = 0,667 (MVAr) Q’c3c = Q’c4đ = Qc3c = 0,752 (MVAr) 36.188+j25.9803 2x2,284 2x7,373 7,155 18,291(0) (3) (4) 28.1719+j20.2585 Q’c03 Q’c3c Q’c4dQ’c3d Tính ngược: . '' 34S = . 4S - jQ’c4đ = (36,188+j25,9803) – j0,752 = 36,188+j25,2283 (MVA) . 34S∆ = 2 22 34342 2'' 34 2'' 34 110 2283,25188,36)( . + =+ + jXR U QP dm (7,155+j18,291) =1,1507+j2,9417 (MVA) . ' 34S = . '' 34S + . 34S∆ = (36,188+j25,2283) + (1,1507+j2,9417) = 37,3387+j28,17 (MVA) . '' 03S = . ' 34S + . 3S -jQ’c3c – jQ’c3đ = (37,3387+j28,17)+(28,1719+j20,2585) –j0,752- j0,667 SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 40 Đồ án môn học Lưới điện = 65,5106+j47,0095 (MVA) . 03S∆ = 2 22 03032 2'' 03 2'' 03 110 0095,475106,65)( . + =+ + jXR U QP dm .2.(2,884+j7,373) =3,009+j7,923 (MVA) . ' 03S = . '' 03S + . 03S∆ = (65,5106+j47,0095) + (3,009+j7,923) = 68,6096 + j54,9325 (MVA) Tính xuôi: . 03scU∆ = 121 373,7.2.9325,54884,2.2.6096,68 . .. 0 03 ' 0303 ' 03 + = + U XQRP = 9,965 (kV) . 3 c scU = . 0U - . 03scU∆ =121- 9,965 = 111,035 (kV) . 34scU∆ = 035,111 291,18.17,28155,7.3387,37 . .. 3 34 ' 3434 ' 34 + = + C scU XQRP = 7,046 (kV) . 4 C scU = . 3 C scU - . 34scU∆ =111,035 – 7,046 = 103,989 (kV) . 034 scU∆ = . 03scU∆ + . 34scU∆ = 9,965+7,046 = 17,011 (kV) . 034 scU∆ % = 100.110 011,17 = 15,46% I.1.3, Đoạn 0 -5-6: 25+j15,492 (5) 51 km (0) 2AC-185 (6) 40+j18,788 41,231 kmAC-240 ; 1, Quy công suất phía hạ về phía cao: Phụ tải 5 : 25+j15,492 (5) S0=2.(0,035+j0,24) Sc5 0,935 21,75 ∆ SB5 = 2 22 552 2 5 2 5 110 492,1525)( . + =+ + BB dm jXR U QP 2 5,4387,1 j+ = 0,0668+j1,5549 (MVA) Sc5 = S5 + ∆ SB5 + ∆ S0 = (25+j15,492) + (0,0668+j1,5549) + 2.(0,035+j0,24) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 41 Đồ án môn học Lưới điện = 25,1368+j17,5269 (MVA) Phụ tải 6 : Sc6(6) S0=0,059+j0,41 0,87 22 40+j18,788 ∆ SB6 = 2 22 662 2 6 2 6 110 788,1840)( . + =+ + BB dm jXR U QP (0,87+j22) = 0,1404+j3,5509 (MVA) Sc6 = S6 + ∆ SB6 + ∆ S0 =(40+j18,788) + (0,1404+j3,5509) + (0,059+j0,41) = 40,1994+j22,7489 (MVA) 2, Tính chế độ xác lập lúc tải bình thường Uo = 121kV 40.1994+j22.7489 4,08 10,43 4,948 16,534(0) (5) (6) 25,1368+j17,5269 Qco5 Qc5c Qc6dQc5d Tính ngược : coi điện áp nút 5 và 6 bằng điện áp định mức Qc5c = Qc6đ= =− 2652 dmU B 58,584.1102.10-6 = 0,709 (MVAr) Qc5d = =− 2502 dmU B 141,78.1102.10-6 = 1,716 (MVAr) Qc05 = =− 2502 dmU B 141,78.1212.10-6 = 2,076 (MVAr) . '' 56S = . 6S - jQc6d= (40,1994+j22,7489) – j0,709 = 40,1994+j22,0399 (MVA) . 56S∆ = 2 22 56562 2'' 56 2'' 56 110 0399,221994,40)( . + =+ + jXR U QP dm (4,948+j16,534) = 0,8595+j2,8719 (MVA) . ' 56S = . '' 56S + . 56S∆ = (40,1994+j22,0399) + (0,8595+j2,8719) = 41,0589+24,9118i (MVA) . '' 05S = . ' 56S + . 5S -jQc5c - jQc5đ = (41,0589+j24,9118)+( 25,1368+j17,5269) – j0,709 -j1,716 = 66,1957+j40,3957 (MVA) . 05S∆ = 2 22 05052 2'' 05 2'' 05 110 3957,401957,66)( . + =+ + jXR U QP dm (4,08+j10,43) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 42 Đồ án môn học Lưới điện =2,0278+j5,1837 (MVA) . ' 05S = . '' 05S + . 05S∆ = (66,1957+j40,3957) + (2,0278+j5,1837) = 68,2335+j45,5794(MVA) Tính xuôi : . 05U∆ = 121 43,10.5794,4508,4.2335,68 . .. 0 05 ' 0505 ' 05 + = + U XQRP =6,2293 (kV) . 5 CU = . 0U - . 05U∆ =121- 6,2293 = 114,7707 (kV) . max 5BU∆ = 7707,114 75,21.492,15395,0.25 . .. 5 5555 + = + C BB U XQRP = 3,140 (kV) . ' 5 HU = . 5 CU - . max 5BU∆ =114,7707- 3,140 = 111,631 (kV) . 5 HU = 111,631. =115 5,10 10,192 . 56U∆ = 7707,114 534,16.9118,24948,4.0589,41 . .. 5 56 ' 5656 ' 56 + = + CU XQRP =5,3718 (kV) . 6 CU = . 5 cU - . 56U∆ =114,7707 - 5,3718 = 109,3989 (kV) . max 6BU∆ = 3989,109 22.788,1887,0.40 . .. 6 6666 + = + C BB U XQRP = 4,096 (kV) . ' 6 HU = . 6 CU - . max 6BU∆ =109,3989- 4,069 = 105,3299 (kV) . 6 HU = 105,3299. =115 5,10 9,617 (kV) . 056 btU∆ = . 05U∆ + . 56U∆ =6,2293 + 5,3718 = 11,6011 (kV) . 056 btU∆ %= 100110 6011,11 = 10,546% 3, Tính trường hợp sự cố đứt một lộ của đoạn 0 -5 40.1994+j22.7489 2x4,08 2x10,43 4,948 16,534(0) (5) (6) 25,1368+j17,5269 Q’co5 Q’c5c Q’c6dQ’c5d SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 43 Đồ án môn học Lưới điện Khi đứt một dây của đoạn 0 -5 thì R0-5,X0-5 tăng gấp đôi, còn điện dung ngang thì giảm đi một nửa; còn các điện dung ngang, trở, kháng của đoạn 5 - 6 thì vẫn giữ nguyên giá trị. Ta tính lại các giá trị như sau : Q’c5đ= 0,5. =− 2502 dmU B 0,5. 141,78.1102.10-6 = 0,858 (MVAr) Q’c5c = Q’c6ddd= Qc5c = 0,709 (MVAr) Tính ngược . '' 56S = . 6S - jQ’c6đ= (40,1994+j22,7489) – j0,709 = 40,1994+j22,0399 (MVA) . 56S∆ = 2 22 56562 2'' 56 2'' 56 110 0399,221994,40)( . + =+ + jXR U QP dm (4,948+j16,534) = 0,8595+j2,8719 (MVA) . ' 56S = . '' 56S + . 56S∆ = (40,1994+j22,0399) + (0,8595+j2,8719) = 41,0589+j24,9118 (MVA) . '' 05S = . ' 56S + . 5S -jQ’c5c – jQ’c5đ = (41,0589+j24,9118)+( 25,1368+j17,5269) – j0,709 –j0,858 = 66,1957+j40,8717 (MVA) . 05S∆ = 2 22 05052 2'' 05 2'' 05 110 8717,401957,66)( . + =+ + jXR U QP dm .2.(4,08+j10,43) = 4,0816+j10,434 (MVA) . ' 05S = . '' 05S + . 05S∆ = (66,1957+j40,8717) + (4,0816+j10,434) = 70,2773+j51,3057 (MVA) Tính xuôi . 05 scU∆ = 121 43,10.2.3057,5108,4.2.2773,70 . .. 0 05 ' 0505 ' 05 + = + U XQRP =13,584 (kV) . 5 C scU = . 0U - . 05 scU∆ =121- 13,584 = 107,416 (kV) . 56 scU∆ = 416,107 534,16.9118,24948,4.0589,41 . .. 5 56 ' 5656 ' 56 + = + C scU XQRP =5,726 (kV) . 6 C scU = . 5 c scU - . 56 scU∆ =107,416 - 5,726 = 101,69 (kV) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 44 Đồ án môn học Lưới điện . 056 scU∆ = . 05 scU∆ + . 56 scU∆ = 13,584 + 5,726 = 19,31 (kV) . 056 scU∆ %= 100110 31,19 = 17,55% II, Tính tổng Σ∆P = ∑∆ Pnh = 1,117+1,495+1,1507+1,535+0,8595+2,0278 = 8,185 (MW) Σ∆A = Σ∆P .τ = 8,185*3411 = 27919,035 (MWh) . max btU∆ %=max{ . bt nhU∆ %}=max{7,2%; 10,35; 10,546}=10,546% . max scU∆ %=max{ . sc nhU∆ %}=max{11,27; 15,46; 17,55}=17,55% CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN LỰA CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP (Tính cho phụ tải số 4) I, Tính toán chế độ xác lập khi phụ tải max và khi phụ tải min 1, Khi phụ tải max ( ghi kết quả ở chương 4 xuống) Quy đổi phụ tải phía hạ áp sang phía cao áp của phụ tải 3 và 4: S4max(MVA) RB(Ω) XB(Ω) ∆ SB(MVA) ∆ S0(MVA) Sc4max(MVA) 36+j22,309 0,87 22 0,129+j3,2613 0,059+j0,41 36,188+j25,9803 S3max(MVA) RB(Ω) XB(Ω) ∆ SB(MVA) ∆ S0(MVA) Sc3max(MVA) 28+j17,352 1,27 27,95 0,1139+j2,5065 0,029+j0,2 28,1719+j20,2585 Tính toán chế độ xác lập : SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 45 Đồ án môn học Lưới điện Qc3đ (MVAr) 1,344 . 03S∆ (MVA) 1,5348+j3,9237 Qc3c=Qc4đVAr) 0,752 . ' 03S (MVA) 67,0454+j50,2661 Qc03(MVAr) 1,468 . 03U∆ (kV) 4,6609 . '' 34S (MVA) 36,188+j25,2283 . max3 CU (kV) 116,3391 . 34S∆ (MVA) 1,1507+j2,9417 . 34U∆ (kV) 6,7253 . ' 34S (MVA) 37,3387+j28,17 . max4 CU (kV) 109,6138 . '' 03S (MVA) 65,5106+46,3425 . max BU∆ (kV) 4,763 2, Khi phụ tải min, ta có điện áp đầu nguồn là Uo = 115kV a, Quy đổi phụ tải phía hạ sang phía cao Phụ tải 3 (3) S0=2.(0,029+j0,2) Sc3 19,6+j12,146 1,27 27,95 ∆ SB3 = 2 22 332 2 3 2 3 110 146,126,19)( . + =+ + BB dm jXR U QP 2 9,5554,2 j+ = 0,0558+j1,228 (MVA) Sc3 = S3 + ∆ SB3 + ∆ S0 =(19,6+j12,146) + (0,0558+j1,228) + 2.(0,029+j0,2) = 19,714+j13,774 (MVA) Phụ tải 4 : (4) S0=(0,059+j0,41) 25,2+j15,616 0,87 22Sc4 ∆ SB4 = 2 22 442 2 4 2 4 110 616,152,25)( . + =+ + BB dm jXR U QP (0,87+j22) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 46 Đồ án môn học Lưới điện = 0,0632+j1,598 (MVA) Sc4 = S4min + ∆ SB4 + ∆ S0 = (25,2+j15,616) + (0,0632+j1,598) + (0,059+j0,41) = 25,3222+j17,642(MVA) b, Tính toán chế độ xác lập Tính ngược: coi điện áp nút 3 và 4 bằng điện áp định mức Qc3c = Qc4đ= =− 2432 dmU B 62,162.1102.10-6 = 0,752 (MVAr) 2,884 7,373 7,155 18,291(0) (3) (4) 25,3222+j17,62419.714+j13.774 Qco3 Qc3c Qc4dQc3d Qc3d = =− 2302 dmU B 100,236.1102.10-6 = 1,334 (MVAr) Qc03 = =− 20302 U B 100,236.1212.10-6 = 1,468 (MVAr) . '' 34S = . 4S - jQc4đ (25,3222+j17,624) – j0,752 = 25,3222+j16,872 (MVA) . 34S∆ = 2 22 34342 2'' 34 2'' 34 110 872,163222,25)( . + =+ + jXR U QP dm (7,155+j18,291) = 0,547+j1,4 (MVA) . ' 34S = . '' 34S + . 34S∆ = (25,3222+j16,872) + (0,547+j1,4) = 25,87+j18,272 (MVA) . '' 03S = . ' 34S + . 3S -jQc3c - jQc3đ = (25,87+j18,272)+(19,714+j13,774) – j0,752 -j1,334 = 45,584+j29,96 (MVA) . 03S∆ = 2 22 03032 2'' 03 2'' 03 110 96,29584,45)( . + =+ + jXR U QP dm (2,884+j7,373) = 0,709+j1,813 (MVA) . ' 03S = . '' 03S + . 03S∆ = (45,584+j29,96) + (0,709+j1,813) = 46,293+j31,773 (MVA) Tính xuôi . 03U∆ = 115 373,7.773,31884,2.293,46 . .. 0 03 ' 0303 ' 03 + = + U XQRP = 3,198 (kV) . 3 CU = . 0U - . 03U∆ = 115 - 3,198 = 111,802 (kV) SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 47 Đồ án môn học Lưới điện . 34U∆ = 802,111 291,18.272,18155,7.87,25 . .. 3 34 ' 3434 ' 34 + = + CU XQRP = 4,645 (kV) . 4 CU = . 3 CU - . 34U∆ = 111,802- 4,645 = 107,157 (kV) . min 4BU∆ = 157,107 22.616,1587,0.2,25 . .. 4 44 + = + C BB U XQRP = 3,41 (kV) II, Chọn đầu phân áp 1, Tính các nấc phân áp của máy biến áp Ta có máy biến áp của phụ tải 4 là TPD63000/110, UBc=115±9x1,78% kV Có 18 đầu phân áp từ -9 dến +9 : Nấc phân áp Điện áp đầu phân áp K -9 96.577 9.198 -8 98.624 9.393 -7 100.671 9.588 -6 102.718 9.783 -5 104.765 9.978 -4 106.812 10.173 -3 108.859 10.368 -2 110.906 10.562 -1 112.953 10.757 0 115 10,952 1 117.047 11.147 2 119.904 11.342 3 121.141 11.537 4 123.188 11.732 5 125.235 11.927 6 127.282 12.122 7 129.329 12.317 8 131.376 12.512 9 133.423 12.707 2, Chọ đầu phân áp +Khi phụ tải max: tính được Uc4max = 109,6138 (kV) Phía hạ áp khi phụ tải max yêu cầu cố điện áp phía hạ là 11kV Ta có 1K = 11 763,46138,109 max max max4 − = ∆− yc B c U UU = 9,532 SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 48 Đồ án môn học Lưới điện +Khi phụ tải min : Tính được Uc4min = 107,157 (kV) Phía hạ áp khi phụ tải min yêu cầu có điện áp phía hạ áp là 10,5kV Ta có : 2K = 5,10 41,3157,107 min min min4 − = ∆− yc B c U UU = 9,88 tbK = 2 88,9532,9 2 21 + = + KK = 9,706 ⇒ Chọn đầu phân áp có giá trị gần nhất Ktb= 9,706 là K= 9,783 ứng với nấc phân áp -6. 3, Kiểm tra lại : H ptU max = 783,9 763,46138,109maxmax4 − = ∆− chon B c K UU = 10,717 (kV) H ptU min = 783,9 41,3157,107minmin4 − = ∆− chon B c K UU = 10,605 (kV) Ta thấy đầu phân áp đã chọn là thoả mãn vì ứng với đầu phân áp này ta có : HptU max và HptU min nằm trong khoảng [10,5 ; 11] kV. CHƯƠNG VI : TỔNG KẾT CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT 1, Tổng công suất cực đại = 30 + 45 + 30 + 35 + 25 + 40 =205 (MW) 2, Tổng chiều dài đường dây = 399 (km) 3, Tổng công suất các MBA hạ áp = 2.32 + 2.40 + 2.25 + 63 + 2.32 +63 = 384 (MVA) 4, Tổng vốn đầu tư đường dây = 358867,159. 610 đ 5, Tổng vốn đầu tư trạm biến áp = 1,8.22 + 1,8.25 + 1,8.19 + 35 + 1,8.22 + 35 SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 49 Đồ án môn học Lưới điện = 228,4 tỷ đồng 6, Tổng vốn đầu tư mạng = tổng vốn đường dây+ tổng vốn trạm biến áp = 358867,159+ 228400 = 587267,159.106 đồng 7, Tổng điện năng các phụ tải tiêu thụ = ∑P.Tmax =204.5000 = 1020000 (MWh) 8, Tổn thất điện áp lớn nhất lúc tải bình thường = 10,564% 9, Tổn thất điện áp lớn nhất lúc tải sự cố = 17,55% 1i0, Tổng tổn thất trong luới = 8,185 (MW) 11,Tổng tổn thất công suất trong MBA ∆ P0 = 2.0,035 + 2.0,042+ 2.0,029+ 0,059 + 2.0,035 + 0,059 = 0,4 (MW) ∆ Pcu = 0,0963 + 0,1473 + 0,1139 + 0,129 + 0,0668+ 0,1404 = 0,6937 (MW) ∑∆ PB = ∑(∆ P0+∆ Pcu) = 0,4 + 0,6937 =1,0937 (MW) 12,Tổng tổn thất công suất trong toàn lưới = 8,185 + 1,0937 = 9,2787 (MW) 13, Tổn thất điện năng trên đường dây : ∆ Ad©y = Σ∆P .τ = 8,185*3411 = 27919,035 (MWh) 14, Tổn thất điện năng trong MBA: ∆ AB = ∆ P0.8760 + ∆ Pcu.τ = 0,4.8760 + 0,6937.3411 = 5870,2107 (MWh) 15,Tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng = ∆ Ad©y + ∆ AB = 33789,2457 (MWh) 16, Tổn thất chi phí hàng nam: Z∑∑ = atc.(Vd©y+VBA) + c.(∆ AB+∆ AB) = 0,125. 373474,6.106 + 700. 33789,2457. 103= 70336,8.106 17,. Giá thành truyền tải điện năng = 6 6 10.1020 10.8,70336 = Σ Σ A Z = 66 (đ/kWh) 18,Gía thành xây dựng 1MW khi phụ tải cực đại = 204 10.6,373474 6 = Σ + pt mbaday P VV =1830,758.106 (đ/MW) Ta có bảng tóm tắt số liệu sau: TT Chỉ tiêu Đơn vị Số liệu 1 Tổng công suất cực đại MW 204 2 Tổng chiều dài đường dây Km 242,523 3 Tổng công suất các MBA hạ áp MVA 384 4 Tổng vốn đầu tư đường dây 106 đ 358867,159 5 Tổng vốn đầu tư trạm biến áp 106 đ 228400 6 Tang vốn đầu tư mạng 106 587267,159 SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 50 Đồ án môn học Lưới điện 7 Tổng điện năng các phụ tải tiêu thụ MWh 1020000 8 Tổn thất điện áp lớn nhất lúc tải bình thường % 10,564 9 Tổn thất điện áp lớn nhất lúc tải sự cố % 17,55 10 Tổng tổn thất trong luới MW 8,185 11 Tổng tổn thất công suất trong MBA MW 1,0937 12 Tổng tổn thất công suất trong toàn lưới MW 9,2787 13 Tổn thất điện năng trên đường dây MWh 27919,035 14 Tổn thất điện năng trong MBA MWh 5870,2107 15 Tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng MWh 33789,2457 16 Tổn thất chi phí hàng năm 106 đ 70336,8 17 Giá thành truyền tải điện năng đ/kWh 66 18 Gía thành xây dựng 1MW khi phụ tải cực đại 106 đ/MW 1830,758 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương 1 : Tính toán cân bằng công suất và xây dựng phương án…4 Chương 2 : Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu……12 Chương 3 : Chọn máy biến áp và sơ đồ nối điện chính……………….29 Chương 4 : Tính toán chế độ xác định của lưới điện………………….31 Chương 5 : Tính toán lựa chọn đầu phân áp…………………………..45 Chương 6 : Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật……………………...50 SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 51 Đồ án môn học Lưới điện SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực 52 i