Đồ án Quy hoạch và xây dựng mới mạng điện

Lời nói đầu Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá,ngành điện phải được ưu tiên phát triển để đáp ứng nhu cầu phát triển kink tế. Trong quá trình phát triển kinh tế phụ tải điện phát triển ngày càng nhanh đòi hỏi phải quy hoạch và xây dựng mới mạng điện. Đồ án môn học lưới điện giúp sinh viên áp dụng những kiến thức đã học để thiết kế một mạng điện khu vực, từ đó giúp sinh viên hiểu sâu sắc hơn những kiến thức lý thuyết đã học. Đồng thời đây là bước đầu tập dượt để có kinh nghiệm trong đồ án tốt nghiệp sau này.Tuy nhiên,do lần đầu làm đồ án và thời gian có hạn nên không tránh khỏi sai sót, em rất mong được sự nhận xét và góp ý của thầy. Trong quá trình làm đồ án em rất biết ơn các thầy trong bộ môn hệ thống điện, em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Văn Đạm đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Sinh viên: Nguyễn Trung Kiên Mục lục chương i Cân băng công suất tác dụng và phản kháng trong mạng điện- I.Cân bằng công suất tác dụng. Đặc biệt của sản xuất điện năng là tại mọi thời điểm yêu cầu của sự cân ibằng giữa tổng lượng điện năng phát ra và tổng lượng điện năng tiêu thụ .Vì vậy khi bắt đầu thiết kế mạng cần phải kiểm tra điều kiện cân băng công suất để sơ bộ đánh giá khả năng cung cấp của nguồn trước yêu cầu của phụ tải Giả thiết nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng cho mạng điện. Trong đó: tổng công suất phát. tổng công suất yêu cầu. m: hệ số đồng thời. : tổng công suất các phụ tải tổng công suất tự dùng trong nhà máy điện, đối với mạng điện tổng công suất dự trữ của hệ thống, do đó II.Cân bằng công suất phản kháng Cânbằng công suất tác dụng trước tiên để giữ tần số ổn định . Còn để giữ điện áp ổn định cần phải có sự cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống. ∑QF = ∑Qyc ∑ : Tổng công suất phản kháng của nguồn phát với MVAR Tổng công suất phản kháng mà hệ thống tiêu thụ là: ∑ ∑QL: Tổng tỏn thất công suất phản kháng trên đường dây ∑QC : Tổng tổn thất công suất do điện dung của các đường dây sinh ra (Trong khi tính sơ bộ ta giả thiết ∑QL=∑QC) ∑Qdt: Tổng công suất phảne kháng dự trữ(lấy = 0) ∑Qtd: Tổng công suất phản kháng tự dùng(lấy = 0) => ∑Qyc=m∑Qptm+ ∑ΔQba ∑Qptm= Tổng công suất phản kháng của phụ tải trong chế độ cực đại ∑Qptm= ∑Qptm= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = P1tgφ1 + P2tgφ2 + P3tgφ3 + P4tgφ4 + P5tgφ5 +P6tgφ6 =tgφF.∑Pptm = 0,62.186 = 112,84 (MVAr) ∑ΔQba : Tổng tổn thất công suất phản kháng trên máy biến áp ∑Qba = 15%∑Qpt = 15%.112,84 = 16,926 (MVAr) ∑Qyc=112,84 + 16,926 = 129,766 (MVAr) Ta thấy ∑Qycm >∑QF .Nên phải bù sơ bộ dựa trên nguyên tắc ưu tiên bù cho các hộ ở xa , cosφ thấp (là hộ 5 ,6) và bù đến cosφ = 0,95 .Lượng công suất còn lại ta bù cho những hộ ở gần kế tiếp hộ vừa bù , cosφ cao hơn (hộ 4) Như vậy ta có : Tổng lượng công suất bù: ∑Qbu= ∑Qyc -∑QF = 129,766 – 121 = 8,766 Hộ 4: cosφ5’= 0,95 => tgφ5’=0,33 Qb5= Q5 – Q5’ =28.0,62 – 0,33.28 = 8,12 (MVAr) Còn lại lượng công suất ΔQ =8,766-8,12 = 0,646 (MVAr) Qb6 = Q6 – Q6’ ị Q6’ = Q6 – Qb6 = 25.0,62 – 3,65 = 11,85 (MVAr) Vậy tgφ’= Q4’/P4= 11,85/28 = 0,423=> cosφ = 0,92 Ta có bảng sau: STT Hộ 1 Hộ 2 Hộ 3 Hộ 4 Hộ 5 Hộ 6 Pmax (MW) 40 36 32 28 24 26 Qmaxtb (MVAr) 12,4 18,6 24,8 21,7 15,5 15,5 Qb (MVAr) 0 0 0 0 7,25 3,65 Qmaxsb (MVAr) 12,4 18,6 24,8 21,7 8,25 11,85 Cosφ (trước bù) 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 Cosφ (saubù) 0,85 0,85 0,85 0,92 0,95 0,95 Chương II chọn phương án tối ưu A)Cơ sở lý thuyết. Để phân tích phương án thì chủ yếu dựa vào hai chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế , và muốn so sánh chặt chẽ phải thực hiện tính toán cụ thể.Việc này sẽ mất nhiều thòi gian nếu có phương án để ra quá nhiều.Vì vậy sau khi vạch ra được các phương án ,ta sẽ phan tích sơ bộ để loại bỏ một số phương án và giữ lại vài phương án để tính toán cụ thể ,so sánh về mặt kinh tế kỹ thuật.Nhưng phải đảm bảo đủ các điều kiện tối ưu theo chỉ tiêu kỹ thuật kinh tế sau: + Đảm bảo an toàn cung cấp điện đúng theo yêu cầu của phụ tải + Tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường + Tổn thất điện áp lúc sự cố nguy hiểm nhất + Phát nóng dây dẫn lúc sự cố I.Tính toán lựa chọn điện áp định mức của mạng Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất trong thiết kế mạng điện,bởi vì chỉ có điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kỹ thuật kinh tế của mạng điện thiết kế. Trị số điện áp lớn sẽ nâng cao khả năng tải của đường dây,làm giảm tổn thất điện áp và điện năng,giảm chi phí kim loại song lại làm tăng giá thành đường dây và các thiết bị khác. Trong tính toán sơ bộ xác định điện áp định mức ta có thể sử dụng công thức kinh nghiệm: Khi diện áp tính được năm trong khoảng 66 đến 170kV ta chọn giá trị Uđm= 110kV II.Xác định tiết diện dây. _ Dự kiến chọn dây AC có Dtb= 5m _ Chọn dây dẫn theo Jkt(mật độ dòng điện của dây dẫn): Fi = Ii/Jkt Trong đó : Fi: Tiết diện dây dẫn [mm2] Ii: Dòng nhánh cực đại tính trên lộ cần xác định tiết diện[A] m: Số đường dây trên mỗi nhánh Si = Pi + Qi: Công suất truyền tải trên đường dây đang xét Tra bảng phụ lục với dây dẫn AC và Tmax= 5000h, ta có Jkt= 1,1 (A/mm2) Ngoài ra ta còn phải quan tâm đến các điều kiện chọn dây sau: + Chọn theo dòng điện lớn nhất cho phép + Chọn theo phát nóng dây dẫn khi ngắn mạch + Chọn dây dẫn đường dây trên không theo độ bền cơ học + Chọn dây dãn theo điều kiện vầng quang + Chọn dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp Theo điều kiện vầng quang điện ta có được tiết diện tối thiểu của dây dẫn: U = 110KV Fmin= 70 mm2(dây AC) U = 120KV Fmin= 120 mm2(dây AC) III. Xác định tổn thất điện áp Khi vận hành bình thườnh với phụ tải cực đại. Trong đó : Pmi ,Qmi: công suất cực đại nhánh thứ i Ri ,Xi : giá trị điện trở và điện kháng của nhánh thứ i Udm: điện áp định mức của mạng Khi sự cố nặng nề (nhánh truyền tải nối trực tiếp với nguồn bị đứt một dây).Lúc đó dây còn lại phải tải một lượng công suất gấp đôi lúc vận hành bình thường.Theo công thức tổn thất điện áp,ta nhận thấy điện áp tổn thất ở nhánh sự cố tăng gấp đôi so với khi không có sự cố. B) Lựa chọn phương án và tính toán chi tiết. I .Phương án I Sơ đồ nối dây. O 5 4 6 3 2 1 Thông số của sơ đồ nối dây. Đoạn 0-1 0-2 0-3 1-6 2-5 3-4 Pmax(MW) 66 60 60 26 24 28 Qmax(Mvar) 40,92 37,2 37,2 16,12 14,88 17,36 Smax(MVA) 77,66 70,596 70,596 30,6 28,24 23,8 L(km) 64,03 90,22 53,85 90,55 64,031 50 2.Tính điện áp danh định cho hệ thống. Điện áp danh định của hệ thống được xác định theo công công thức kinhnghiệm Li:chiều dài đoạn thứ i,km Pi:công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây thứ i,MW Từ công thức trên ta có Vây ta chọn điện áp danh định của lưới điện là 110kV 3. Xác định tiết diện dây dẫn của các đoạn đường dây. -Dự kiến dùng dây AC,cột thép,Dtb=5m. -Ta dùng phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện để chọn tiến diện dây dẫn. Tra phụ lục trong giáo trình”Mạng lưới điện” với dây AC và Tmax=5000h ta được Jkt=1,1A/mm2. Dòng điện chạy trên các đoạn đường dây được tính theo công thức. =>Chọn dây dẫn AC-120 có Trong chế độ sự cố(khi cất một mạch của đường dây )dong điện trên đường dây còn lạilà: Tính tương tự đối với các lôl còn lại ta có bảng thống kê ta có Đoạn 0-1 0-2 0-3 1-6 2-5 3-4 L,km 64,03 90,22 53,85 90,55 64,031 50 I (A) 134,6 161,8 231,5 72,9 68,3 108 Ftt,mm2 122,3 147 210 66,3 62,13 98,2 Loại dây AC-120 AC-150 AC-240 AC-70 AC-70 AC-95 r0,W/km 0,27 0,21 0,13 0,46 0,46 0,33 x0,W/km 0,423 0,416 0,396 0,44 0,44 0,429 b0,10-6S/km 2,69 2,74 2,86 2,58 2,58 2,65 R,W 7,6 7,35 2,76 14 13,4 9,6 X,W 12 14,5 8,4 13,4 12,8 12,5 B/2.10-6S 152,2 191,8 121,3 156,9 150,4 154,5 4.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự cố. Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây được tính theo công thức Trongđó: PI,QI:Công suất tác dụng vàphản kháng chạy trên đoạn thứ i. RI,XI:điện trở và điện kháng của đoạn thứ i Chỉ tiêu kĩ thuật: Δ Δ *Đoạn 0-1-6 Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn 0-1. Khi đứt 1 dây trên đoạn 1-6: Đoạn 0-2-5: Tổn thất khi đứt 1 dây trên đoạn 0-2: Tổn thât khi đứt 1 dây trên đoạn2-5: Đoạn 0-3-4: Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn 0-3: Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn3-4: 5.Tổng kết phương án I: Vậy: Vậy phương án 1thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật. Khả năng mở rộng phụ tải cao Sự cố giữa các mạch gần nhưi khong ảnh hương đến nhau nhiều II. Phương án II. 1.Sơ đồ nối dây: 1 2 3 4 5 6 Thông số của sơ đồ nối dây. Đoạn 0-1 1-6 6-5 0-2 2-4 0-3 S(MVA) 77,63 54,1 26,32 76,47 41,18 47,06 Qmax(MVar) 32,55 20,15 8,25 40,3 21,7 24,8 L(km) 64,03 90,55 36,24 90,22 60,82 53,85 2.Tinh điện áp định của hệ thống. Điện áp danh định của hệ thống được xác định theo công công thức kinhnghiệm Li:chiều dài đoạn thứ i,km Pi:công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây thứ i,MW Từ công thức trên ta có Vây ta chọn điện áp danh định của lưới điện là 110kV 3.Lựa chọn tiết diện dây dẫn. Dòng điện chạy trên các đoạn đường dây được tính theo công thức. =>Chọn dây dẫn AC Trong chế độ sự cố(khi cất một mạch của đường dây )dong điện trên đường dây còn lại là: Tính Ftt tương tự như phương án 1,tra phụ lục giáo trình “Mạng lưới điện” ta lập được bảng sau. Đoạn 0-1 1-6 6-5 0-2 2-4 0-3 L,km 64,03 90,55 36,24 90,22 60,82 53,85 I (A) 203,7 142 69 200,7 108,2 123,5 I(A) 380 380 256 510 330 380 Ftt,mm2 185,2 129 62,79 182 98,3 112,3 Loại dây AC-185 AC-120 AC-70 AC-185 AC-95 AC-120 r0,W/km 0,17 0,27 0,46 0,17 0,33 0,27 x0,W/km 0,409 0,423 0,44 0,409 0,429 0,423 b0,10-6S/km 2,84 2,84 2,58 2,84 2,65 2,84 R,W 4,8 8,21 14,54 5,95 10 8,21 X,W 11,6 12,9 14 14,3 13 12,9 B/2.10-6S 152,2 191,8 121,3 156,9 150,4 191,8 4.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự cố. Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây được tính theo công thức: Trongđó: PI,QI:Công suất tác dụng vàphản kháng chạy trên đoạn thứ i. RI,XI: điện trở và điện kháng của đoạn thứ i Chỉ tiêu kĩ thuật: Δ Δ Như vậynên ta có thể loại ngay phương án này. III .Phương án III. 1. Sơ đồ nối dây. O 2 3 4 1 5 6 Thông số của sơ đồ nối dây. Đoạn 0-1 0-2 0-3 0-4 0-5 0-6 S(MVA) 23,53 35,29 47,06 41,18 26,32 27,78 Qmax(MVar) 12,4 18,6 24,8 21,7 8,25 11,9 L(km) 56,57 70 42,43 100 123,69 104,4 2.Tính điện áp danh định của hệ thống. Điện áp danh định của hệ thống được xác định theo công công thức kinhnghiệm Li:chiều dài đoạn thứ i,km Pi:công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây thứ i,MW Từ công thức trên ta có Vây ta chọn điện áp danh định của lưới điện là 110kV 3.Lựa chọn tiết diện dây dẫn. Tính Ftt tương tự như phương án 1,tra phụ lục giáo trình “Mạng lưới điện” ta lập được bảng sau. Đoạn 0-1 0-2 0-3 0-4 0-5 0-6 L,km 56,57 70 42,43 100 60,82 72,9 I(A) 61,76 92,61 123,5 107 69 72,9 Ftt,mm2 56,24 84,25 122,5 98,24 62,8 66,3 Loại dây AC-70 AC-95 AC-120 AC-95 AC-70 AC-70 r0,W/km 0,46 0,33 0,27 0,33 0,46 0,46 x0,W/km 0,44 0,429 0,423 0,429 0,44 0,44 b0,10-6S/km 2,84 2,65 2,85 2,65 2,84 2,84 R,W 13 11,6 57,3 16,5 28,5 24 X,W 12,4 15 9 21,5 27,2 23 B/210-6S 160,65 185,5 120,5 265 127,73 296,5 I(A) 250 330 380 330 250 250 4.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự cố. Tính tương tự phương án 1 ta được 5.Tổng kết phương án III. Vậy phương án 3 thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật. IV .Phương án IV. 1.Sơ đồ nối dây. O 2 4 1 5 6 3 Thông số của sơ đồ nối dây. Đoạn 0-1 1-2 1-6 0-3 3-4 0-5 Smax(MW) 86,6 35,29 27,78 88,24 41,19 26,32 Qmax(MVar) 42,9 18,6 11,9 46,5 21,7 8,25 L(km) 56,57 50 60,82 42,434 58,31 123,69 2.Tính điện áp danh định của hệ thống. Điện áp danh định của hệ thống được xác định theo công công thức kinh nghiệm Li:chiều dài đoạn thứ i,km Pi:công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây thứ i,MW Từ công thức trên ta có Vây ta chọn điện áp danh định của lưới điện là 110kV 3.Lựa chọn tiết diện dây dẫn. Tính Ftt tương tự như phương án 1,tra phụ lục giáo trình “Mạng lưới điện” ta lập được bảng sau. đoạn 0-1 1-2 1-6 0-3 3-4 0-5 L,km 56,57 50 60,82 42,43 48,58 123,69 I(A) 61,75 92,61 123,5 106 69 72,9 Ftt,mm2 56,14 84,25 112,2 98,24 62,8 66,3 Loại dây AC-185 AC-95 AC-70 AC-240 AC-95 AC-70 r0,W/km 0,17 0,33 0,46 0,13 0,33 0,46 x0,W/km 0,409 0,429 0,44 0,39 0,429 0,44 b0,10-6S/km 2,84 2,65 2,84 2,86 2,65 2,84 R,W 4,8 8,25 14 2,75 9,6 28,5 X,W 11,57 10,7 13,3 8,3 12,5 27,21 B/2 160,6 132,5 172,3 121,4 154,5 351,3 I(A) 510 330 265 605 330 265 4.Tính toán tổn thất điện áp trên các nhánh ở chế độ bình thường và khi sự cố. Tổn thất trên đoạn 0-1-2: Sự cố khi đứt 1 mạch trên dây 0-1: Tổn thất trên đoạn 0-1-6: Sự cố khi đứt trên đoạn 0-1: Tương tự ta có: Đoạn 0-5: Sự cố trên đoan 0-5: Đoạn 0-3-4: Sự cố trên đoạn 0-3-4: 5.Tổng kết phương án IV Như vậy: V.Phương án V. 1.Sơ đồ nối dây: 1 2 3 4 5 6 0 Các thông số của phương án: Các lộ 0-1 1-6 0-6 0-2 2-5 0-3 3-4 L(km) 56,57 60,82 104,4 70 58,31 42,43 48,58 S(MVA) 31,19 6,67 35,29 61,64 26,32 88,24 41,18 Q(MVAR) 16,18 3,78 8,12 26,85 8,25 46,5 21,7 U(KV) 153,84 93,16 99,9 133,77 92,91 152,97 116,23 * Xác định điểm phân chia công suẩt trên mạch vòng: Giả thiết ban đầu của tính toán sơ bộ thì các dây có tiết diện giống nhau tính phân bố công suất tự nhiên theo công thức: (Km) [(20+j4,2).(69,82+104,4)+(25+j11,9).104,4]=26,67+j16,18 (Mvar) => 6 là điểm phân công suất 2.Tính tiết dây theo mật độ kinh tế: Lộ 0-1 0-2 0-3 1-6 2-5 3-4 0-6 L (km) 56,57 70 42,43 60,82 58,31 48,58 104,4 I(A) 134,6 161,8 231,5 20,12 68,3 108 52,61 Loại dây AC-120 AC-150 AC-240 AC-70 AC-70 AC-95 AC70 r(/km) 0,27 0,21 0.13 0,46 0,46 0,33 0,46 x( 0,423 0,416 0,396 0,44 0,44 0,429 0,44 b 2,69 2,74 2,86 2,58 2,58 2,65 2,58 R( 7,6 7,35 2,76 28 13,4 9,6 48 X 12 14,5 8,4 26,8 12,8 12,5 45,9 B/2.10 152,2 191,8 121,3 156,9 150,4 154,6 269,3 I 380 445 610 265 265 330 265 3.Tính toán tổn thất điện áp trên các nhánh ở chế độ vận hành bình thường và khi sự cố. Dễ thấy ,ở phương án này khi sự cố nạng nề,tức là đứt dây0-1 thì tổn thất điện áp sẽ rất lớn vượt chỉ tiêu kỹ thuật cho phép Do đó ta có thể loại ngay phương pháp này. Chương iii So sánh về kinh tế CHọN PHƯƠNG áN HợP Lý NHấT Qua quá trình tính toán kỹ thuật ta đã có các phương án 1,3,4 đạt chỉ tiêu kỹ thuật .ta tiến hành so sánh về mặt kinh tế nhờ tính toán chi phí hang năm Z tìm Z để đưa ra phương án hợp lý nhất.Giả thiết các phương án có cùng số lượng MBA ,dao cách ly máy cắt điện. Hàm chi phí Z được tính theo công thức. Trong đó: avh:hệ số vận hành,avh=0,04 atc:hệ số tiêu chuẩn,atc=0,125 C:giá 1kW điện năng tổn thất,C=500đ/kW.h=5.105đ/MW.h :tổn thất điện năng hàng năm. t:thời gian tổn thất công suất lớn nhất,t=(0,124+Tmax.10-4)2.8760=3411h :tổng tổn thất công suất ở chế độ cực đại , Kd:tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây,Kd= K0i: giá 1km đường dây tiết diện Fi,với đường dây 2 mạch ta nhân hệ số 1,6 vậy ta có công thức tính Z Sau đây là bảng giá xây dựng 1km đường dây trên không điện áp 110kV , Đoạn 0-1 0-2 0-3 1-6 2-5 3-4 K,109đ 32,041 45,1367 33,94 20,24 19,4 26,4 ,MW 1,64 2,27 1,776 0,887 0,77 1,345 Tính chi tiết từng phương án 1.Phương án I Ta tính cho từng phương án dựa vào các số liệu về R,X,Q,P,đã được tính từ các bước trước Tính theo công thức: *Đoạn 0-1:dâyAC-120 K01=354.1,6.56,57.106=32,041.109đ *Đoạn 0-2:dây AC-150 K02=403.1,6.70.106=45,136.109đ *Đoạn 0-3 dây ACO-240 K03=500.1,6.42,43.106=33,94.109đ *Đoạn 1-6 dây AC-70 K16.=208.1,6.58,31.106=19,4.109đ *Đoạn 2-5:dây AC-70 K25=208.1,6.63,25.106=40,78.109đ *Đoạn 3-4:dây AC-95 K34=283.1,6.58,31.106=26,4.109đ Từ kết quả trên ta lập được bảng sau Loại dây AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 ACO-240 K0,106đ/km 208 283 354 403 441 500 Ta có: Kd= =K01 +K02 +K03 +K16 +K25 +K34 = (32,041+45,136+33,94+20,24+19,4+26,4).109=177,156.109đ Z = 0,165.177,156.109+1,7055.8,688.109=44,048.109đ 2.Phương án III. Tính tương tự phương án 1 ta có bảng sau Đoạn 0-1 0-2 0-3 0-4 0-5 0-6 K,109đ 18,826 31,696 24,032 45,28 41,164 34,744 ,MW 0,595 1,194 1,049 2,312 1,632 1,52 Ta có: Kd==K01 +K02 +K03 +K04 +K05 +K06 =(18,826+31,696+_24,032+45,28+41,164+34,744).109=195,742.109đ Z=0,165.195,742.109+1,7055.8,302109=46,4565.109đ 3.Phương án IV. Tính tương tự phương án 1 ta có bảng sau Đoạn 0-1 1-2 1-6 0-3 3-4 0-5 K,109đ 33,916 22,64 20,24 33,94 26,4 41,164 ,MW 2,838 0,849 0,887 1,776 1,345 1,632 Ta có:Kd==K01 +K12 +K16 +K03 +K34 +K05 =(33,916+22,64+20,24+33,94+26,4+41,164).109=184,4.109đ Z=0,165.184,4.109+1,7055.9,327.109=.109đ 4.Tổng kết và lựa chọn phương án. Chỉ tiêu so sánh P.án I P.án III P.ánIV 29634,7 28318 318145 9,96 8,63 9,91 16,75 17,24 15,64 Z.10đồng 44,048 46,4565 46,31669 Ta thấy phương án I là phương án có Zmin đồng thời có các chỉ tiêu kỹ thuật tốt nhất.Vậy phương án I là phương án tối ưu,ta chọn phương án I là phương án chính thức để tính toán trong đồ án môn học này Thông số của phương án I Đoạn 0-1 0-2 2-3 0-4 0-5 0-6 Pmax,MW 30 58 26 28 30 26 Qmax,MVAr 14,52 28,07 12,58 13,55 14,52 12,58 L,km 92,20 63,25 44,72 76,16 92,20 63,25 r0,W/km 0,46 0,21 0,46 0,46 0,46 0,46 x0,W/km 0,44 0,416 0,44 0,44 0,44 0,44 b0,10-6S/km 2,58 2,74 2,58 2,58 2,58 2,58 R,W 21,21 6,64 10,29 17,52 21,21 14,55 X,W 20,28 13,16 9,84 16,76 20,28 13,92 B,10-6S 232,72 173,31 115,38 196,49 232,72 163,19 CHƯƠNG IV Chọn số lượng ,công suất các MBA và các sơ đồ trạm ,sơ đồ mạng điện I. Chọn số lượng MBA. Vì các phụ tải đều là các hộ tiêu thụ loại 1 nên mỗi trạm đều có 2MBA làm việc song song. II. Chọn công suất các MBA. Dựa vào công suất các phụ tải và yêu cầu điều chỉnh điện áp của phụ tải ta sử dụng các MBA 2 cuộn dây điều chỉnh điện áp dưới tải Các MBA có Ucdm=115kV,dải điều chỉnh Uđc=±9.1,78.Ucđm Công suất định mức của các MBA phụ thuộc vào công suất cực đại của các phụ tải và phải thoả mãn điều kiện nếu như 1 trong 2máy dừng làm việc thì MBA còn lại phải đảm bảo cung cấp đủ công suất cho các hộ loại 1 và loại 2 . Đồng thời khi chọn công suất MBA cần biết đến khả năng quá của MBA còn lại khi 1MBA bị sự cố gọi là quá tải sự cố .Hệ số quá tải K=1,4 trong 5 ngày đêm và mỗi ngày đêm không quá 6 giờ. Khi bình thường các MBA làm việc với công suất S=(60đ70)%Sđm Nếu trạm có n MBA thì công suất của 1máy phải thoả mãn điều kiện Trong đó: Smax:công suất cực đại của phụ tải K:hệ số quá tải,K=1,4 n:số MBA,n=2 Tính chi tiết cho từng trạm *Trạm 1. Vậy ta chọn S1đm=25MVA *Trạm 2. Vậy ta chọn S2đm=32MVA *Trạm 3. Vậy ta chọn S3đm=40MVA *Trạm 4. Vậy ta chọn S4đm=32MVA *Trạm 5. Vậy ta chọn S5đm=25MVA *Trạm 6. Vậy ta chọn S6đm=25MVA Phụ tải 1 2 3 4 5 6 Kiểu máy TPDH-25000/110 TPDH-32000/110 TPDH-40000/110 TPDH-32000/110 TPDH-25000/110 TPDH-25000/110 U 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 175 145 175 145 175 175 42 35 42 35 42 42 I 0,7 0,75 0,7 0,75 0,7 0,7 R 1,44 1,87 1,44 1,87 1,44 1,44 X 34,8 66 34,8 66 34,8 34,8 ΔQ 280 280 280 280 280 280 III.Sơ đồ nối dây toàn hệ thống. Trong hệ thống có 3 loại trạm. 1.Trạm nguồn. Trạm nguồn là trạm BA tăng áp từ Ulên Udmcủa đương truyền tải.Đây là trạm biến áp lớn và quan trọng nhất trong hệ thống Tại tram nguồn chọn hệ thống 2 thanh góp có máy cát liên lạc. TBA1 TBA2 TBA3 2.Trạm trung gian. Trong sơ đồ này có 3 trạm trung gian Trạm 1: Cung cấp điện cho hộ 1 và hộ 6 Trạm 2: Cung cấp cho hộ 2 và hộ 5 Trạm 3:Cung cấp cho hộ 3 và hộ 4 Sơ đồ trạm trung gian: 3.Trạm cuối. << << >> >> << >> Các lộ dây điêu ngắn hơn 80km nên ta dùng sơ đồ cầu: 4.Sơ đồ mạng điện. CHƯƠNG V Dung lượng bù kinh tế theo điều kiện phí tổn tính toán hàng năm bé nhất Để giảm công suất phản kháng trên đường dây ta tiến hành bù tại phụ tải. Dung lượng bù kinh tế cho các hộ đặt ở phía thứ cấp MBA trong các trạm biến áp .Lởp biẻu thức tính toán công suát bù theo điều kiện phí tổn tính toán hàng năm bé nhất. Trong quá trình tính toán Qb ta quy ước : + Không xét đén tổn thất Pfe trong MBA vì nó ảnh hưởng ít đến Qb + Không xét đến thành phần tổn thất tác dụng do P gây ra vì nó cũng ít ảnh hưởng đến Q. + Không xét công suất từ hoá MBA và công suất do điện dung của đường dây sinh ra Khi tính Z3 ngoài R đường dây phải kể đến Rba Hàm mục tiêu Z=Z1+Z2+Z3 Zmin DZ/Dqbi=0 ta tìm được Qbt kinh tế + Z1=k0. Z1 Là chi phí tính toán cho việc đầu tư thiết bị bù K0-suất đầu tư 1 đơn vị công suất bù, K0=150.103đ/kVAr=150.106đ/MVAr Z2=P0..C0 : Chi phí tổn thất điện trên thiết bị bù Trong đó: :suất tổn hao công suất tác dụng trên 1 đơn vị công suất bù, =0,005MW/MVAr C0:suất đầu tư cho 1đơn vị công suất đặt trong nhà máy điện, C0=15.109đ/MW Vậy Z=(K0+DP0.C0).Qb+ Z=225.106.Qb+ Qbi<0 thì ta cho Qi=0 Qbi>0 nếu cos>0,97 thì bù đến cos=0,95ữ0,97 Tính chi tiết từng đoạn Qb1 1’ S1 1 90,55km 64,03km 2x32MVA Qb6 2AC-120 2AC-70 6 2x25MVA 6’ 1.Nhánh 0-1-6. Q6 0 1 1’ 6’ 6 R01 R16 Qb1 Qb6 Q1 Rb6 Rb1 Sơ đồ thay thế =1,262.10-3.1,13.10-3+0,105.10-3.(12,4-Qb1)2+0,628.10-3.(27,9 -Qb1-Qb2)2 Z=225.106(Qb1+Qb6)+15.109.ΔP Từ (1) và (2) suy ra Qb1=2,847MVAr; Qb6=14,7MVAr thoả mãn Ta chỉ bù đến cos=0,95=>tg =0,328 Q6’=26.tg=8,217(MVAr) =>Q6=15,5-8,217=7,283(MVAr) 2.Nhánh 0-2-5. 2x32MVA 2 2’ 5’ 5 2AC-150 2AC-70 2x25MVA 58,31km 92,195km S5 Qb2 Qb5 S2 0 Sơ đồ thay thế 5’ 0 2 2’ 5 Q5 R02 R25 Qb2 Qb5 Q2 Rb5 Rb2 Giải tương tự ta có hệ phương trình: Từ (1) và (2) suy ra Qb2=8,22MVAr; Qb5=14,84MVAr thoả mãn Ta chỉ bù đến cosj5=0,95 3.Nhánh 0-3-4: Giải tương tự ta có hệ phương trình: 8,685Qb3+6,9Qb4=140 6,9Qb3+33Qb4=662,87 => Qb3=0,193 (MVAr) Qb4=20,04 (MVAr) *.Bảng tổng kết sau khi tính Qb Phụ tải 1 2 3 4 5 6 Pmax 40 36 32 28 24 26 Qmax(trước bù) 12,4 18,6 24,8 21,7 15,5 15,5 Qb 2,847 8,22 0,193 10,2 7,283 7,283 Qmax(sau bù) 9,553 10,38 24,6 11,5 8,217 8,217 cosj(sau bù) 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95  CHƯƠNH VI Tính toán các trạng thái vận hành của lưới điện Cân bằng công suất phản kháng I.Tính toán chi tiết sự phân bố công suất trong hệ thống 1.Lộ 0-1-6 A)Chế độ phụ tải cực đại Sơ đồ thay thế: S01’’ S01’ S16’ S16 S16’’ S1 S6 > > > > > > > > > > S16 Sb6 Sb1 -jQc01 ΔS0(b1) ΔS0(b6) -jQd01 -jQd16 -jQc16 + Thông số: Z01=7,6+j12(Ω) B01/2=152.10`-6(S) Z16=14+j13,4(Ω) B16/2=157.10-6(S) S1=20+j9,553(MVA) S6=25+j8,217(MVA) Zb1=Zb6=1,27+j27,59(Ω) ΔS0b1=ΔS0b6=2(ΔP0+ΔQ0)=0,058+j0,4(MVA) Un%=10,5 ΔP0=0,12(MW) + Tổn thất công suất trong MBA ở trạm 6: ΔSb6= =0,066+j1,454 (MW + CS trước tổng trở MBA trạm 6: Sb6=S6+ΔSb6=(25+j8,217)+(0,066+j1,454)=25,066+j9,671 ) (MVA) + CS phản kháng do đường dây 1-6 sinh ra: -jQc16=-j1/2.B16.Udm2 =-j157.10-6.1102=1,9(MVAr) + CS cuối đường dây 1-6: S16’’=Sb6+ΔS06-jQc16=(25,066+j9,671)+0,058+j0,4)-j1,9 =25,124+j8,17(MVA) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 1-6: ΔS16= +CS đầu đường dây 1-6: S16’=ΔS16+S16’’=(0,805+j0,773)+(25,124+j8,171) =25,929+j8,944(MVA) =>S16=S16’-jQc16=25,929+j7,044(MVA) + Tổn thất công suất trong MBA ở trạm 1: ΔSb1= = + CS phản kháng do đường dây 0-1 sinh ra: -jQc01=-j1/2.B01Udm2=-j152,2.10-61102=-j1,842(MVAr) + CS trước tổng trở MBA trạm 1: Sb1=ΔSb1+S1=(20+j9,553)+(0,0476+j1,032) =20,047+j10,582(MVA) + Cuối đường dây 0-1: S01’’=S16+Sb1+ΔS01- jQc01 =(25,929+j7,044)+(20,047+j10,582)+(0,058+j0,4)-j1,842 =46,034+j16,184(MVA) + Tổn thất công suất trên đương dây 0-1: ΔS01= + CS đầu đường dây 0-1: S01’=S01’’+ΔS01’’=(46,034+j16,184)+(1,495+j2,361) =47,529+j16,703(MVA) + Tổng công suất lộ 0-1-6 nhận từ nguồn: S016=S01’-jQd01=(47,592+18,545)-j1,842 =47,529+j16,703(MVA) B).Chế độ phụ tải c