Đồ án Thiết kế hệ thống điện có tổng công suất cực đại là 168 MW

LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nước ta công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, bỡi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân. Khi ta xây dựng một nhà máy, khu dân cư thành phố.vv….. Trước tiên người ta phải xây dựng một hệ thống lưới điện để cung cấp điện nhằm mục đích phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất. Khi xây dựng một hệ thống lưới điện thì vấn đề thiết kế đóng vai trò rất quan trọng. Người thiết kế phải làm sao cho mạng lưới mà mình thiết kế đạt yêu cầu về mặt kinh tế lẫn kỹ thuật , và chọn ra những phương án tối ưu nhất đạt yêu cầu về mặt kỹ thuật và đảm bảo tính kinh tế. Để đạt được điều đó thì môn học : MẠNG LƯỚI ĐIỆN giúp chúng ta những kiến thức không nhỏ trong lĩnh vực của hệ thống điện. Qua tìm tòi nghiên cứu, cùng với các kiến thức truyền đạt của thầy cô giáo, bản thân em đã hoàn thành đồ án môn học MẠNG LƯỚI ĐIỆN mà thầy đã giao. Tuy nhiên với những kiến thức còn nhiều hạng chế về kinh nghiệm , thực tiễn ít. Chắc chắn đồ án môn học không thể nào tránh khỏi một số sai sót. Vậy em rất mong sự quan tâm, chỉ bảo của các thầy cô để sau này làm đồ án tốt nghiệp , cũng như ứng dụng trong thực tế. Bản thân em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp em hoàn thành tốt đồ án này. Quy Nhơn: 10/5/08 Sinh viên thiết kế Trương Ánh Bao CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CÁC NGUỒN CUNG CẤP CUNG CẤP ĐIỆN VÀ CÁC PHỤ TẢI ĐIỆN nguồn cung cấp Là nhà máy điện khu vực có công suất đủ cung cấp cho các phụ tải trong mọi chế độ làm việc của mạng. Hệ số công suất trung bình trên thanh góp cao áp của nhà máy điện khu vực. cos = 0,90 nguồn điện đựợc chọn là nút cân bằng công suất trong mạng và nút cơ sở về điện áp. 1.2 Các phụ tảiđiện: Trong mạng điện thiết kế có 6 phụ tải, tất cả các phụ tải đều là hộ tiêu thụ loại I do đó để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải loại I thì các phụ tải được cung cấp bằng các đường dây hai mạch hoặc được cung cấp từ hai phía. Tất cả các phụ tải đều có hệ số công suất cos = 0,90. Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax=5000h. các phụ tải được yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường. Điện áp của trạm hạ áp phía thứ cấp là 10 (kv) phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại. Cc phụ tải cực đại: P1=30 MW P2=38 MW P3=17 MW P4 =17 MW P5=38 MW P6 =30 MW Công thức phảng kháng tính theo công thức: Q=P.tg Cos=0,90 Þ tg=0,484 Hộtiêu thụ Smax=Pmax+jQmax Smax(MVA) Smin=Pmin+jQmin Smin MVA) N-1 30+j14,52 33,33 21+j10,164 23,33 N-2 38+j18,392 42,216 26,6+j12,87 29,55 N-3 17+j8,228 18,89 11,9 +j5,76 13,22 N-4 17+j8,228 18,89 11,9 +j5,76 13,22 N-5 38+j18,392 42,216 26,6+j12,87 29,55 N-6 30+j14,52 33,33 21+j10,164 23,33 Tổng 170+j82,28 Bảng1.1: thông số các phụ tải Khoảng cách từ nguồn đến các phụ tải: lN-1==70,71 (km) lN-2= 89,44(km) lN-3= 64,03(km) lN-4= 70,71 (km) lN-5= 64,03 (km) lN-6= 63,25 (km) Tính điện áp cho toàn mạng điện theo lưới hình tia dựa vào công thức thưc nghiệm ta có: Ui=4,34. Trong đó: li chiều dài đường dây thứ i(km) Pi công suất tác dụng truyền trên đường dây thứ i(kw) Ap dụng cho các lộ dây ta có: UN-1=4,34101,85(kv) UN-2= 4,34114,6 (kv) UN-3=4,3479,56(kv) UN-4= 4,3480,34(kv) UN-5= 4,34112,5(kv) UN-6= 4,34101,16(kv) Vì Ui = 70-100(kv) nn ta chọn Udm = 110(kv) Vậy ta chọn điện áp định mức vận hành chung cho hệ thống là : Uđm=110(kv) Ta lập bảng chọn như sau: Đoạn đường dy Pmax(mw) L(km) Ui(kv) Udm(kv) N – 1 30 70,71 101,85 110 N – 2 38 89,44 114,6 N – 3 17 64,03 79,56 N – 4 17 70,71 80,34 N – 5 38 64,03 112,5 N – 6 30 63,25 101,16 CHƯƠNG IICÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG §2.1: ĐẶC ĐIỂM QUAN TRỌNG NHẤT CỦA SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG Đặc điểm quan trọng đó là: sản xuất và truyền tải, phân phối đồng thời do không tích lũy điện năng thành số lượng có thể lưu thử. Cho nên tại mọi thời điểm cần có sự cân bằng công suất tác dụng và phản kháng phát ra bằng công suất tác dụng va phản kháng yêu cầu của phụ tải kể cả công suất trên các phần tử của mạng điện. Nếu như cân bằng trên bị phá vỡ thì sẽ làm giảm chỉ tiêu về chất lượng sản phẩm cảu các quá trình sản xuất hoặc có thể làm mất ổn định hoặc làm tan rã hệ thống điện. § 2.2: Cân bằng công suất tác dụng Cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống điện có liên quan trực tiếp đến tần số của dòng điện trong hệ thống. Tần số của dòng điện trong hệ thống sẽ thay đổi khi sự cân bằng công suất trong hệ thống bị phá vỡ. Vì vậy tại mọi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống điện công suất tác dụng được cung cấp từ nguồn phải bằng công suất của các hộ tiêu thụ kể cả công suất tổn thất trong hệ thống. Cân bằng công suất tác dụng được xác định trong chế độ phụ tải cực đại bằng phương trình sau: (1.1) Trong đó: - tổng công suất tác dụng lấy từ thanh góp cao áp của nhà máy điện. -tổng thanh góp yêu cầu trên thanh góp -tổng công suất tự dùng trong mạng điện khi tính sơ bộ ta coi = 0 -tổng công suất dự trữ trong hệ thống m –hệ só đồng thời -công suất tác dụng trong chế độ cực đại của các hộ tiêu thụ -tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và trạm biến áp - theo giả thiết của đề bài ta có: m=1 trong thực tế vận hành mạng điện không tải. Lúc nào tất cả các phụ tải cũng hoạt động đồng thời cực đại. Tuy nhiên để đảm bảo cung cấp cho trường hợp phụ tải tăng vọt thì giá trị của m được lấy m = 1 như trên. Công suất dự trữ của hệ thống bao gồm 4 phần tử : Dự trữ sự cố, Dự trữ tu sửa, Dự trữ phụ tải, Dự trữ phát triển. - Dự trữ sự cố: Đề phòng khi các thiết bị hư hỏnghoặc sự cố đường dây. Dự trữ sự cố thường được lấy bằng công suất của một tổ máy lớn nhất trong hệ thống. Dự trữ phụ tải: Bổ sung cho phụ tải đỉnh nhọn có nghĩa khi vạch đồ thị phụ tải chưa xét đến. Dự trữ này lấy từ (2-3)% công suất phụ tải trong hệ thống. Dự trữ phát triển: Dự thử này rất quan trọng vì mạng điện thiết kế không những đáp ứng yêu cầu phát triển của phụ tải (5-15)năm sau. Dự trữ tu sửa: Để tu sửa đường dây bị sự cố thường lấy công suất bằng công suất của một tổ máy lớn nhất trong hệ thống. Trong tính toán sơ bộ ta lấy: +=5% Do đó ta có: ==+5% (1.2) =30+38+17+17+38+30=170(kw) Thay vào phương trình 1.2 ta tính đựợc ==170 +5%.170=178,5(kw) § 2.3: Cân bằng công suất phản kháng sự cân bằng công suất đòi hỏi không chỉ đối với công suất tác dụng mà cả đối với công suất phản kháng. Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp phá vỡ sự cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến sự thay đổi điện áp trong mạng điện sẽ tăng - ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng thì điện áp trong mạng sẽ giảm. Vì vậy để đảm bảo chất lượng của điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ thì cần tiến hành cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện. (1.3) Trong đó: Qc –công suất phản kháng do các điện dung của các đường dây sinh ra,khi tính sơ bộ lấy QL=QC Qmax –tổng công suất phản kháng lớn nhất của các hộ tiêu thụ QL –tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của đường dây trong mạng điện Qtd – tổng tổn thất phản kháng tự dùng trong mạng điện Qdt - tổng công suất phản kháng dự trữ QB - tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp m hệ số đồng thời lấy m=1 khi tính sơ bộ ta lấy Qtd=0 và lấy Qdt+QB=5%Qmax (1.4) Ta cĩ QB = 15%Qmax nn ta tính được như sau: thay số vào ta tính đựợc: QYC= 1 . 82,28+15%.82,28=94,62(MVA) Ta so sánh QYC với QF nếu QYC >QF thì phải tiến hành bù sơ bộ công suất phản kháng cho mạng điện để nâng cao hệ số cos cho một số phụ tải. Còn nếu như QYC < QF thì không cần bù sơ bộ công suất phản kháng . Tổng công suất lấy từ nguồn cung cấp là QF =PF. tg (arc cos(0,85))= 178,5. tg (arc cos(0,85))=110,62(MVA) Từ các tính toán trên ta thấy: QYC <QF do vậy cho nên ta không cần bù sơ bộ công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế. Chương III: CHỌN PHƯƠNG ÁN LÝ VỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT §3.1 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó. Vì vậy các sơ đồ của mạng điện phải được chọn sao cho có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo về độ tin cậy cung cấp điện cần thiết, đảm bảo chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành khả năng phát triển trong tương lai và khả năng tiếp cận các phụ tải mới. Để chọn được sơ đồ tối ưu cho các mạng điện ta sử dụng nhiều phương án. Từ các vị trí đã cho cua các phụ tải điện và nguồn cung cấp. Cần dự kiến một số phương án, sau đó phương án tốt nhất được chọn trên cơ sở so sánh về mặt kinh tế, kỹ thuật các phương án đó. Không có dự kiến sau khi phân tích cẩn thận ta đưa ra 4 đến 5 phương án được coi là hợp lý nhất đồng thời cần chú ý chọn ra các phương án đơn giản,các sơ đồ phức tạp được chọn khi các sơ đồ đơn giản không được thỏa mãn yêu cầu về mặt kinh tế lẫn kỹ thuật của mạng điện như độ tin cậy về cung cấp điện, chất lượng điện năng ..vv… Khi ta dự kiến các phương án nối dây của các mạng điện thiết kế trước hết chúng ta cần chú ý đến yêu cầu về độ tin cậy, cung cấp điện và chất lượng điện năng. Để thực hiện được yêu cầu về độ tin cậy của cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I cần phải đẩm bảo dự phòng 100%. Vì vây để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I có thể dùng đường dây hai mạch. Nhưng nói chung cung cấp điện cho phép cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại II bằng đường dây trên không một mạch bỡi vì thời gian sửa chữa đường dây trên không là rất ngắn, các hộ tiêu thụ loại III được cung cấp bằng đường dây một mạch. Trên cơ sở phân tích đặc điểm vị trí của nguồn và các phụ tải có 5 phương án dự kiến để tiến hành so sánh kỹ thuật §3.2 CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY phương án I: S5 S6 MĐMD S4 S2 S3 S1 b)Phương án II S5 S6 MĐMD S4 S3 S2 S1 c)Phương án III S5 S6 MĐMD S4 S3 S2 S1 d)Phương án IV S5 S6 MĐMD S4 S2 S3 S1 e)Phương án V: S5 S6 MĐMD S4 S2 S3 S1 §3.3 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ ĐỀ RA VỀ MẶT KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 1 Sơ đồ nối dây: S5 S6 MĐMD S4 S2 S3 S1 2)Chọn điện áp định mức của mạng điện điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện. Cũng như các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của mạng điện. Chọn đúng điện áp của mạng điện cũng là một bài toán kinh tế kỹ thuật. Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Công suất của các phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau như sơ đồ mạng điện ..v…v…. Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện. Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị công suất truyền tải và khoảng cách truyền tải công suất của mỗi đường dây trong mạng điện. Chọn điện áp sơ bộ có thể tiến hành theo kinh nghiệm thiết kế của nhiều nước . Chọn sơ bộ điện áp của mạng điện có thể tiến hành theo các phương pháp sau: Theo khả năng tải và khoảng cách truyền tải của đường dây Theo các đường cong thực nghiệm Theo các công thức kinh nghiệm Phương pháp đơn giản và thực hiện nhanh chóng khi xác định sơ bộ điện áp định mức của mạng điện là sử dụng các công thức kinh nghiệm. Công thức still xác định điện áp định mức của mạng điện theo công suất truyền tải P(kw) và chiều dài đường dây truyền tải l(km) Uđm= (kv) (1.1) Trong đó: l – chiều dài truyền tải(km) P – Công suất truyền tải trên đường dây (kw) Kết quả tính toán điện áp định mức của đường dây trong mạng điện của phương án I tính như ở chương I ta thành lập bảng điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện cho phương án I. Đường dây S(MVA) L(km) Utt(kv) Uđm(kv) N-1 30+j14,52 70,71 101,85 110.0 N-2 38+j18,392 89,44 114,6 N-3 17+j8,228 64,03 79,56 N-4 17+j8,228 60,83 80,34 N-5 38+j18,392 64,03 112,5 N-6 30+j14,52 63,25 101,16 Bảng 1.1 điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện 3)Chọn tiết diện day dẫn tính toán theo mật độ dòng kinh tế. các mạng điện 110 kv được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không. Các dây dân được sử dụng là dây nhôm lỗi thép (AC) đồng thời các dây dẫn đựơc đặt trên các cột bê tông ly tâm hoặc các cột thép tùy theo địa hình đường dây chạy qua. Ta chọn loai cột thép vì nó có kết cấu vững chắc và tuổi thọ cao, dễ vận chuyển. Đối với các đường đây 110 kv khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là: Dtb=5m. đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là. (mm2) (1.2) Trong đó: Ftt –tiết diện tính toán của dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện (mm2) Imax –dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại (A) Jkt – mật độ kinh tế của dòng điện (A/mm2) mật độ kinh tế của dòng điện là tỷ số của dòng điện lớn nhất chạy trên đường dây với tiết diện kinh tế,mật độ kinh tế của dòng điện phụ thuộc vào vật liệu chế tạo dây dẫn, thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax ..v….v.. đối với các dây AC có Tmax=5000 h thì tra bảng ta có jkt=1,1 A/mm2 - dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được xác định theo công thức : (1.3) Trong đó: n –mỗi mạch của đường dây ( đường dây 2 mạch n=2) Uđm –điện áp định mức của mạng điện (kv) Smax – công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại (MVA) dựa vào các tiết diện dây dẫn tính được ở trên ta tiến hành chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn (Ftt) gần nhất, ta thường chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất và lớn hơn tiết diện tính toán để đảm bảo có thể phù hợp với sự phát triển của phụ tải trong tương lai. Ngoài ra ta còn chú ý đến khả năng tải của dây dẫn theo điều kiệm phát nóng trong chế độ sau sự cố. Độ bền cơ ( đối với đường dây trên không) theo điều kiện khí hậu (gió bão ….) và kiểm tra các điều kiện tạo thành vầng quang. Để đảm bảo khả năng tải của đường dây theo điều kiện phát nóng trong các điều kiện sau sự cố, đối với các đường dây hai mạch khi sự cố cắt một mạch của đường dây hoặc một trong hai đoạn đầu cuối ứng với mạch điện kín. Có một mạch vòng thì thì tiết diện dây dẫn cần phải chọn thỏa mãng các điều kiện phát nóng cho phép giới hạng khi dòng điện của chế độ sau sự cố chạy qua. Kiển tra về dòng điện lâu dài cho phép sau phát nóng ILV < ICP (1.4) Trong đó: ILV –dòng điện tính toán để kiểm tra các dây dẫn theo phát nóng, các chế độ tính toán có thể là chế độ làm viẹc bình thường hoặc làm việc sau sự cố ( thường ta kiểm tra chế độ làm việc sau sự cố ) ICP –dòng điện lâu dài cho phép (tra trong sách hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và cao tầng của Nguyễn Công Hiền ( chủ biên)) K –hệ số địa phương hóa ( kể đến các điều kiện như nhiệt độ, độ C ,độ ẩm..vv… ) Ta có thể lấy k=1 - Để đảm bảo độ bền cơ và không tạo vầng quang điện. Đối với các đường dây trên không 110 kv dùng dây nhôm lỗi thép cần phải có tiết diện F 70mm2 - sau khi chọn được tiết diện dây dẫn và kiểm tra các thông số đơn vị của đây dẫn Trong đó: tổng trở Z=R+jX được đặc tập trung ở giữ, còn tổng dẫn Y=G+jB được chia ra ở hai phần bằng nhau và đặc ở hai đầu đường dây. Đối với các đường dây trên không110 kv ta thường không xét đến điện dẫn tác dụng tính các thông số đặc trưng theo công thức sau: (S) Trong đó: n -là số mạch của đường dây trong mạng điện Chú thích: vì các phụ tải tiêu thụ đều là hộ loại I mà sơ đồ ta dùng là hình tia nên dùng đường dây hai mạch có n=2, chỉ có một trường hợp nối mạch vòng ta dùng lộ dơn n=1. Từ kết quả tính như trong bảng 1.1 ta chọn điện áp định mức cho hệ thống mạng điện Uđm=110kv *.Xét đoạn N-1 Dòng công suất chạy trong đoạn N-1 SN-1=S1= 30+j14,52 (MVA) Dòng điện chạy trong đoạn dây N-1 khi các phụ tải làm việc ở chế độ cực đại. I= Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) F Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-95 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=330 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.87,466=174,93 (A) So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-95 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-95 ứng với Dtb =5m Với l=70,71 (km) r *.xét đoạn dây N-2 - Dòng công suất chạy trên đường dây N-2 SN-2= S2=38+j18,392 (MVA) Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-2 trong chế độ phụ tải cực đại Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-120 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=380 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.110,79=221,58 (A) So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-120 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-120 ứng với Dtb =5m Với: l=89,44 (km) r0 *.Xét đoạn dây dẫn N-3 Dòng công suất chạy trên đường dây N-3 SN-3= S3= 17+j8,228 (MVA) Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-3 trong chế độ phụ tải cực đại Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại AC - 70 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=265 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.=99,12 (A) So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC - 70 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC - 70 ứng với Dtb =5m Với: l= 64,03 (km) r0 *.Xét đoạn dây N-4 Dòng công suất chạy trên đường dây N-4 SN-4= S4= 17+j8,228 (MVA) Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-4 trong chế độ phụ tải cực đại Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại AC - 70 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=265 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.=99,12 (A) So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC - 70 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC - 70 ứng với Dtb =5m Với: l= 60,83 (km) r0 *.Xét đoạn dây N-5 Dòng công suất chạy trên đường dây N-5 SN-2= S2=38+j18,392 (MVA) Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-5 trong chế độ phụ tải cực đại Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-120 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=380 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.110,79=221,58 (A) So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-120 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-120 ứng với Dtb =5m Với: l=64,03 (km) r0 *.Xét đoạn dây N-6 Dòng công suất chạy trên đường dây N-6 SN-1=S1= 30+j14,52 (MVA) Dòng điện chạy trong đoạn dây N-1 khi các phụ tải làm việc ở chế độ cực đại. I= Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) F Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-95 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=330 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.87,466=174,93 (A) So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-95 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-95 ứng với Dtb =5m Với l=63,25 (km) r B/2.10-4 (S) 1,87 2,41 1,651 1,57 1,72 1,68 Bảng 1.2 Thông số đường dây trong phương án I X (Ω) 15,31 19,01 14,09 13,38 13,61 13,69 R (Ω) 11,67 12,07 14,73 13,99 8,64 10,44 b0.10-6 (S/km) 2,65 2,69 2,58 2,58 2,69 2,65 x0 (Ω/km) 0,433 0,425 0,440 0,440 0,425 0,433 r0 (Ω/km) 0,33 0,27 0,46 0,46 0,27 0,33 l (km) 70,71 89,44 64,03 60,83 64,03 63,25 Isc (A) 174,93 221,6 93,3 93,3 221,6 174,93 Icp (A) 330 380 265 265 380 330 Ftc (mm2) 95 120 70 70 120 95 Ftt (mm2) 79,51 100,72 45,05 45,05 100,72 79,51 Imax (A) 87,466 110,79 49,56 49,56 110,79 87,466 S (MVA) 30+j14,52 38+j18,392 17+j8,228 17+j8,228 38+j18,392 30+j14,52 Đường Dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 *. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện ở phương án I + Tổn thất điện áp trong mạng điện lúc bình thường đuợc áp dụng theo công thức + Tổn thất điện áp khi sự cố nặng nề ở phương án này là trường hợp đứt một dây ở lộ kép được tính theo công thức + xét tổn thất điện áp trên đường dây khi mạng điện làm việc bình thường xét đoạn dây N-1 xét đoạn dy N-2 xét đoạn dây N-3 xét đoạn dây N-4 xét đoạn dây N-5 xét đoạn dây N-6 Như vậy ở phương án này tổn thất điện áp lớn nhất khi mạng điện làm việc ở chế độ làm việc bình thường rơi vào phụ tải 2 tức đoạn dây N-2 . Nên ta xét sự cố một trường hợp đứt đọan dây N-2. Vậy ∆Umaxbt %=∆UN-2 =6,68% Trường hợp bị sự cố:∆Usc%=2∆Umaxbt% =2.6,68%=13,36% Vậy tất cả các tuyến dây chạy đều thỏa mãn điều kiện về phát nóng lúc xảy ra sự cố Đường dây Loại cáp Icp(A) Isc(A) ∆Ubt% ∆Usc% N-1 2. AC-95 330 174,93 3,34 6,68 N-2 2.AC-120 380 221,6 4,48 8,96 N-3 2.AC-70 265 93,3 2,81 5,62 N-4 2.AC-70 265 93,3 2,81 5,62 N-5 2.AC-120 380 221,6 4,48 8,96 N-6 2. AC-95 330 174,93 3,34 6,68 Bảng 1.3 so sánh kết quả giữa dòng điện và điện áp PHƯƠNG ÁN II 1. Sơ đồ nối dây: S5 S6 MĐMD S4 S3 S2 S1 2. Chọn điện áp định mức của mạng điện: - Tương tự phương án I kết quả tính toán điện áp định mức của đường dây trong mạng điện của phương án II tính như ở chương I ta thành lập bảng điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện cho phương án II. - Chọn điện áp định mức của mạng điện theo công thức ta tính được các kết quả như sau Tính điện áp cho toàn mạng điện theo lưới hình tia dựa vào công thức thự nghiệm ta có: Ui=4,34. Đường dây S(MVA) L(km) Utt(kv) Uđm(kv) N-3 47+j22,748 64,03 123,98 110,0 3-1 30+j14,52 36,06 100,64 N-4 55+j26,618 60,83 135,88 4-2 38+j18,392 36,06 112,43 N-5 38+j18,392 64,03 112,5 N-6 30+j14,52 63,25 101,16 Bảng 2.1 điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện Từ kết quả tính như trong bảng 2.1 ta chọn điện áp định mức cho hệ thống mạng điện Uđm=110kv 3. Chọn tiết diện dây dẫn tính toán theo mật đô dòng kinh tế. *. Xét đoạn N-3 Dòng công suất chạy trong đoạn N-3 SN-1= S3+ S1= 17+j8,228+30+j14,52=47+j22,748 (MVA) Dòng điện chạy trong đoạn dây N-3 khi các phụ tải làm việc ở chế độ cực đại. Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-150 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=445 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.137= 274(A). So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-150 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-150 ứng với Dtb =5m Với: l=64,03 (km) *. xét đoạn dây 3-1 -Dòng công suất chạy trên đường dây 1-2 S3-1= S1= 30+j14,52 (MVA) -Dòng điện chạy trên đoạn đường dây 1-4 trong chế độ phụ tải cực đại -Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) -Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-120 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=380 (A) -Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.110,8=221,6 (A). So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-120 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-120 ứng với Dtb =5m Với: l=36,055 (km) r *. Xét đoạn dây dẫn N-5 Dòng công suất chạy trên đường dây N-3 SN-5= S3 + S5 = 16+j7,744+30+j14,52=46+j22,264(MVA) Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-3 trong chế độ phụ tải cực đại Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-150 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=445(A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 .Imax=2. =268,22(A). So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-150 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-150ứng với Dtb =5m Với: l=51 (km) r *.Xét đoạn dây 5-3 Dòng công suất chạy trên đường dây 5-3 SN-3= 16+j7,744 (MVA) Dòng điện chạy trên đoạn đường dây 5-3 trong chế độ phụ tải cực đại Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-70 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=265 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2. =93,28 (A), So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-70 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-70 ứng với Dtb =5m Với: l=31,623 (km) *.Xét đoạn dây N-4 Dòng công suất chạy trên đường dây N-4 SN-4= S4= 38+j18,392 (MVA) Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-5 trong chế độ phụ tải cực đại Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại AC-120 có dòng điện lâu dài cho phép ICP=380 (A) Như vậy nếu ta xét sự cố ngừng một mạch thì dòng điện chạy trong mạch còn lại ISC =2 Imax=2.110,8=221,6 (A). So sánh kết quả: ISC <ICP Vậy ta chọn dây dẫn AC-120 là phù hợp yêu cầu Các thông số đơn vị của dây AC-120 ứng với Dtb =5m Với: l=72,111 (km) *.Xét đoạn dây N-6 Dòng công suất chạy trên đường dâyN- 6 SN-6 = S6 =16+j7,744 (MVA) Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-6 trong chế độ phụ tải cực đại Tiết diện tính toán(Ftt) theo mật độ kinh tế tính theo công thức (1.2) Vậy ta chọn dây dẫn loại A