Đồ án Thiết kế mạng lưới điện khu vực phù hợp với thực tiễn

t diện Ftc= 185 mm2 Ta có bảng số liệu thong số các đường dây Đoạn đường dây Kiểu dây dẫn L (km) Icp (A) (MVA) R0 (Ω/m) X0 (Ω/m) N-1 AC-120 45.89 380 42.5+j26.35 0.27 0.423 N-2 AC-185 44.47 510 62.9+j39 0.17 0.409 2-3 AC-70 32.45 265 26.35+j16.34 0.45 0.44 N-4 AC-150 36 445 59.5+j36.89 0.21 0.416 4-5 AC-150 25.46 445 23.8+j14.76 0.21 0.416 N-6 AC-120 32.45 380 40.8+j25.3 0.27 0.423 2.3.4.3 Tính toán tổn thất điện áp và điều kiện phát nóng. Tính toán tương tự như phương án 1 theo công thức: Và ∆Uisc =2*∆Uibt Và điều kiện phát nóng theo công thức: Isc ≤ k*Icp Ta thu được bảng sau: Đoạn đường dây Kiểu dây dẫn Ubt(%) Usc(%) Icp(A) Isc(A) Kết luận N-1 AC-120 4.92 8.58 380 262.44 Thỏa mãn N-2 AC-185 6.15 12.3 380 388.4 Thỏa mãn 2-3 AC-70 2.5 5 265 162.7 Thỏa mãn N-4 AC-150 3.95 7.9 445 351.66 Thỏa mãn 4-5 AC-150 2.34 4.68 445 293.92 Thỏa mãn N-6 AC-120 2.91 5.82 380 251.94 Thỏa mãn Tổn thất điện áp trên đoạn N-2-3 khi làm việc bình thường là: Khi có sự cố đứt dây, ta nhận thấy sự cố đứt 1 mạch ở đoạn N-2 là nguy hiểm nhất, khi đó dòng điện sự cố là: Tổn thất trên đoạn N-4-5 khi làm việc bình thường là: Trong trường hợp đứt 1 mạch trên đoạn N-4 sẽ nguy hiểm nhất, khi đó tổn thất điện áp là: Như vậy tổn thất lớn nhất trong mạng điện là: - Khi làm việc bình thường: - Khi xảy ra sự cố: 2.3.5 Phương án 5 2.3.5.1 Sơ đồ nối dây 6 5 N 4 3 1 2 2.3.5.2 Tính toán tiết diện dây dẫn - Tiết diện dây dẫn đoạn N-6 tính như PA 1 - Tiết diện dây dẫn đoạn 1-2, đoạn 4-3 và đoạn 4-5 tính toán như các đoạn N-2, N-3, N-5 trong PA 1. - Tính tiết diện đoạn dây dẫn N-1: SN-1 =S1 +S2 =50+ 43 =93 =62.9+ j39(MVA) Vậy chọn tiết diện đoạn N-1 là Ftc= 240 mm2 - Tính tiết diện đoạn N-4 SN-4 = S3 +S4 + S5=31+ 39 +28 =98 =83.3 +j51.65(MVA) Vậy chọn tiết diện đoạn N-4 là Ftc = 240 mm2 Từ đó ta có bảng sau: Đoạn đường dây Kiểu dây dẫn L (km) Icp (A) (MVA) R0 (Ω/m) X0 (Ω/m) N-1 AC-240 45.89 600 62.9+j39 0.131 0.401 1-2 AC-95 27 330 36.55+j22.66 0.330 0.429 N-4 AC-240 36 600 83.3+j51.56 0.131 0.401 4-3 AC-70 28.46 265 26.35+j16.34 0.45 0.440 4-5 AC-150 25.46 445 23.8+j14.76 0.21 0.416 N-6 AC-120 32.45 380 40.8+j25.3 0.27 0.423 2.3.5.3 Tính tổn thất điện áp và điều kiện phát nóng. Tính toán tương tự như ở PA 1 theo công thức: Và ∆Uisc =2*∆Uibt Và điều kiện phát nóng theo công thức: Isc ≤ k*Icp Ta thu được bảng sau: Đoạn đường dây Kiểu dây dẫn Ubt(%) Usc(%) Icp(A) Isc(A) Kết luận N-1 AC-240 9.06 18.12 600 488 Thỏa mãn 1-2 AC-95 4.96 9.72 330 388.4 Thỏa mãn N-4 AC-240 9.41 18.82 600 514 Thỏa mãn 4-3 AC-70 4.48 8.96 265 162 Thỏa mãn 4-5 AC-150 2.34 0 445 293.9 Thỏa mãn N-6 AC-120 5.82 11.65 380 251.9 Thỏa mãn - Tổn thất điện áp trên đoạn N-1-2 khi vận hành nình thường là: Khi xảy ra sự cố đứt 1 mạch đoạn N-1 là: - Tổn thất điện áp trên đoạn N-4-3-5 là: Khi vận hành ở chế độ bình thường là: Khi sảy ra sự cố đứt 1 mạch đoạn N-4 là: Như vậy ta thấy tổn thất điện áp lớn nhất trong phương án này là: Khi vận hành bình thường: Khi xảy ra sự cố là; Kết Luận: Sau khi phân tích đánh giá các phương án ta giữ lại 2 phương án thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật đề ra đó là các phương án: Phương án 1 Phương án 2 Các phương án này sẽ được so sánh về mặt kinh tế để chọn ra PA tối ưu. CHƯƠNG 3 SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản ta không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp. Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng để so sánh các phương án là các chi phí tính toán hang năm, được xác định theo công thức: Z=(atc + avh)*k + ∆A*c Trong đó: Z: Hàm chi phí tính toán hàng năm. atc: hệ số hiệu quả của vốn đầu tư; atc= 0.125 avh: hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện; avh = 0.04. ∆A: Tổng tổn thất điện năng hàng năm. c: Giá 1Kwh điện năng tổn thất: c= 500đ k : tổng các vốn đầu tư về đường dây Tính K K= ∑1.6*k0i*Ii Trong đó: koi : giá thành 1 km đường dây thứ i, đ/km. li : chiều dài đoạn đường dây thứ i, km. Tổn thất điện năng trong mạng điện được tính theo công thức: ∆A = ∑∆Pimax*τ Trong đó: τ : thời gian tổn thất công suất lớn nhất, h. ∆Pimax: Tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ I khi công phụ tải cực đại, ta có công thức: Trong đó: Pimax , Qimax: Công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại. Ri : Điện trở tác dụng của đoạn đường dây thứ i Udm: Điện áp định mức của mạng điện. Thời gian tổn thất công suất lớn nhất có thể đước tính theo công thức: τ = (0.124 + Tmax*10-4)*8760 Trong đó Tmax là thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm, với Tmax= 5000h ta có τ = 3144(h) Sau đây ta sẽ tính toán hàm chi phí tính toán hang năm đối với từng phương án: 3.2 Tính toán các phương án: 3.2.1 Phương án 1: Tính toán K cho mỗi đoạn đường dây: Đoạn đường dây N-1(AC-120) Ki = 1.6*k01l1 K01= 354.106 đ/km Suy ra K1 =1.6*45.89*354.106 =25992.1*106 (đ) Đối với các đường dây kép còn lại tính tương tự như trên, riêng với đoạn đường dây N-5 là dây đơn ta tính theo công thức K =K05*l5 = 403*56.92*106 = 22938.76*106 (đ) Ta có bảng chi phí trên mỗi đường dây: Đoạn đường dây Kiểu dây dẫn L (km) K0(*106 đ) Ki(*106 đ) N-1 AC-120 45.89 354 25992.1 N-2 AC-95 48.47 283 21947.22 N-3 AC-70 52.48 208 17465.34 N-4 AC-95 36 283 16300.8 N-5 AC-150 56.92 403 22938.76 N-6 AC-120 32.45 354 18379.68 Vậy tổng chi phí xây dựng đường dây trong PA1 là: K=∑Ki = 123023.9*106 (đ) - Tính tổn thất công suất trên đoạn đường dây: Xét đoạn N-1 Tính toán tương tự ta có bảng số liệu: Đoạn đường dây Công suất truyền tải L (km) R0(Ω/km) ∆Pmax(MW) N-1 42.5+j26.35 45.89 0.27 1.28 N-2 36.55+j22.66 48.47 0.33 1.22 N-3 26.35+j16.34 52.48 0.45 0.94 N-4 33.15+j20.55 36 0.33 0.75 N-5 23.8+j14.76 56.92 0.21 0.39 N-6 40.8+j25.3 32.45 0.27 0.83 Tổng tổn thất công suất lớn nhất trong mạng điện ở chế độ phụ tải cực đại là: ∑∆Pmax= 1.11+ 1.01+ 0.69+ 0.61+ 0.39+ 0.65 =5.41 (MW) Xác định chi phí vận hành hàng năm = (0.125+0.04)*123023.9*106 +5.41*3411*500*103 =29.5256985*109(đ) 3.2.2 phương án 2 Tính toán tương tự như đối với PA trên ta có bảng số liệu sau: Đoạn đường dây Loại dây dẫn Công suất truyền tải L (km) R0 (Ω/km) ∆Pmax (MW) K0 (*106đ) Ki (*106 đ) N-1 AC-120 42.5+j26.35 45.89 0.27 1.28 354 25992.1 N-2 AC-95 36.55+j22.66 44.47 0.33 1.12 283 20136.02 4-3 AC-70 26.35+j16.34 28.46 0.45 0.51 208 9471.49 N-4 AC-150 59.5+j36.89 36 0.21 1.53 403 23212.8 6-5 AC-150 23.8+j14.76 37.2 0.21 0.25 403 14991.6 N-6 AC-185 64.4+j40.06 32.45 0.17 1.31 441 22896.72 Từ bảng số liệu trên ta có: - Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây là: K=(25992.2+ 20136.02+ 9471.49+ 23212.8+ 14991.6+ 22896.72)*106 = 116700.72*106 (đ) - Tổng tổn thất công suất lớn nhất trong mạng ở chế độ phụ tải cực đại là: ∑∆Pmax =(1.28+ 1.12+ 0.51+ 1.53+ 0.25+ 1.31)= 6.01 (MW) Vậy ta có hàm chi phí tính toán hàng năm là: Z = (0.125+0.04)*116700.72*106+ 6.01*3411*500*103 = 29.5056738*109 đ KẾT LUẬN Tổng kết các phương án đã tính toán ở trên ta có bảng tổng kết sau: Phương án Phương án 1 Phương án 2 Z (VND) 29.5256985*109 29.5056738*109 Từ kết quả trên ta nhận thấy 2 phương án tương đương nhau về chi phí kinh tế, nhưng do phương án 1 có sơ đồ nối dây đơn giản nên dễ dàng cho việc thi công và tính toán. Vì vậy ta chọn phương án 1 để tính toán tiếp theo. Như vậy sau khi đưa ra các phương án thỏa mãn về kỹ thuật, chúng ta đã tiến hành so sánh về mặt kinh tế các phương án đó và lựa chọn phương án 1 là phương án tối ưu. Từ chương sau trở đi ta chỉ tiến hành tính toán cho phương án này. Ta có thông số của phương án 1 là: đoạn đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 Số lộ dây 2 2 2 2 1 2 Loại dây dẫn AC-120 AC-95 AC-70 AC-95 AC-150 AC-120 Pmax,MW 42.5 36.55 26.35 33.15 23.8 40.8 Qmax,MVAr 26.35 22.66 16.34 20.55 14.76 25.3 L,km 45.89 44.47 52.48 36 56.92 32.45 r0,W/km 0.27 0.33 0.21 0.33 0.21 0.27 x0,W/km 0.423 0.429 0.416 0.429 0.416 0.423 b0,10-6S/km 2.69 2.65 2.74 2.65 2.74 2.69 R,W 6.2 7.34 5.51 5.94 11.95 4.38 X,W 9.71 9.54 10.92 7.72 23.68 6.86 B,10-6S 246.89 235.69 287.59 190.8 155.96 174.58 CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ BỐ TRÍ KHÍ CỤ VÀ THIẾT BỊ TRÊN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHÍNH 4.1. Tính toán chọn công suất, số lượng, loại máy biến áp 4.1.1 Tính toán chọn công suất định mức và số lượng mba Đối với phụ tải loại III Ta sử dụng 1 máy biến áp và chọn công suất định mức của máy biến áp sao cho: SdmB ≥ Smax Đối với phụ tải loại I Để đảm bảo cung cấp điện cho các hộ phụ tải này cần đặt 2 máy biến áp làm việc song song trong mỗi trạm. Khi chọn công suất máy biến áp ta cần xét đến khả năng quá tải của máy biến áp còn lại sau sự cố. Trong trường hợp sự cố 1 máy biến áp thì máy biến áp còn lại cho phép mang tải là 140% tải định mức trong thời gian phụ tỉa cực đại ( Trong 5 ngày đêm liên tục, mỗi ngày không quá 6 tiếng). Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép, công suất của mỗi mãy biến áp làm việc trong trạn có n máy biến áp được xác định theo công thức: Trong đó: Smax :phụ tải cực đại của trạm k:hệ số quá tải của máy biến áp trong chế độ sau sự cố ,k=1.4 n : số máy biến áp trong trạm Đối với trạm có hai máy biến áp ,công suất của mỗi máy biến áp bằng: Sau đây chúng ta tiến hành lựa chọn máy biến áp cho các hộ phụ tải Ở phần trên chúng ta đã lựa chọn điện áp vận hành của mạng điện là 110kv Do đó chúng ta lựa chọn máy biến áp có Uđm= 110 kv Đối với phụ tải 1: Ta có S1max = 50 MVA àCông suất định mức của máy biến áp là: Vậy ta chọn máy biến áp là 2 máy biến áp: TPDH-40000/110 Đối với phụ tải 2 Ta có S2max = 43 (MVA) àCông suất định mức của máy biến áp là: Vậy ta chọn máy biến áp là 2 máy biến áp: TPDH-32000/110 Đối với phụ tải 3 Ta có S3max = 31 (MVA) àCông suất định mức của máy biến áp là: Vậy ta chọn máy biến áp là 2 máy biến áp: TPDH-25000/110 Đối với phụ tải 4 Ta có S4max = 39 (MVA) à Công suất định mức của máy biến áp là: Vậy ta chọn máy biến áp là 2 máy biến áp: TPDH-32000/110 Đối với phụ tải 5 Ta có S5max = 28 (MVA) Vì đây là phụ tải loại III nên công suất của máy biến áp là: Vậy ta chọn máy biến áp là 1 máy biến áp: TPDH-32000/110 Đối với phụ tải 6 Ta có S6max =48 (MVA) à Công suất của máy biến áp là : Vậy ta chọn máy biến áp là 2 máy biến áp: TPDH-40000/110 Tổng kết lại và tra số liệu trong sách giáo trình “mạng lưới điện” ta có bảng số liệu sau: Máy biến áp Số lượng Các số liệu kỹ thuật Các số liệu tính toán Udm(kv) Un (%) ∆Pn kW ∆P0 kW I0 (%) R (Ω) X (Ω) ∆Q kVAr Cao hạ TPDH-32000/110 5 115 10.5 10.5 145 35 0.75 1.87 43.5 240 TPDH-25000/110 2 115 10.5 10.5 120 29 0.8 2.54 55.9 200 TPDH-40000/110 4 115 10.5 10.5 175 42 0.7 1.44 34.8 280 4.2:Bố trí thiết bị và khí cụ điện trên sơ đồ nối điện chính. Sơ đồ nối điện của các trạm gồm có biến áp loại sơ đồ trạm : trạm nguồn, trạm trung gian và trạm cuối. Ở đây ta bỏ qua trạm nguồn và trạm trung gian nên ta sử dụng sơ đồ cầu trong và sơ đồ cầu ngoài. Ta có sơ đồ như sau : Sơ đồ cầu trong. Sơ đồ cầu ngoài. Ta có thể lựa chọn giữa hai sơ đồ cầu ngoài và cầu trong theo hai điều kiện sau : -Công suất : Nếu thì ta lựa chọn sơ đồ cầu ngoài.  thì ta lựa chọn sơ đồ cầu trong. -Đường dây : Đối với đường dây dài () thường sác xuất sửa chữa và bảo dưỡng nên ta dùng sơ đồ cầu trong. Đối với đường dây ngắn () thường sác xuất sửa chữa ít hơn nên ta dùng sơ đồ cầu ngoài. Từ đó ta thấy tất cả các phụ tải đều có và đường dây ngắn () như vậy ta chọn sơ đồ cầu ngoài cho toàn mạng điện. Sơ đồ nối điện chính của toàn lưới điện như sau : CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN Để đánh giá các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của mạng điện thiết kế ,cần xác định các thông số chế độ xác lập trong các chế độ phụ tải cực đại,cực tiểu và sau sự cố khi phụ tải cực đại.Khi xác định các dòng công suất và các tổn thất công suất ,ta lấy điện áp ở tất cả các nút trong mạng điện bằng điện áp định mức Ui = Udm= 110 kV. Để tính tổn thất công suất chạy trên một đoạn đường dây ta sử dụng công thức: Để tính tổn thất điện áp ta sử dụng công thức: Để tính tổn thất công suất trong máy biến áp ta sử dụng công thức: -Trong đó : S :công suất của phụ tải Sdm:công suất định mức của máy biến áp m:số máy biến áp vận hành trong trạm Tổn thất điện áp trong máy biến áp: 5.1 Chế độ phụ tải cực đại Trong chế độ cực đại ta lấy UN =1.1*Udm =1.1*110= 121 (KV) 5.1.1 Xét đoạn đường dây N-1 - Sơ đồ nối dây đoạn N-1 Sơ đồ thay thế của mạng điện Theo giả thiết để tính các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây ta chọn UI = Udm = 110 (kv) Ta có S1 = 42.5+ j26.35 MVA Tổn thất công suất trong máy biến áp là: Công suất trước tổng trở của máy biến áp là: Sb1 =S1+∆Sb1= (42.5+j26.35) + (0.177+ j 4.1)=42.677+ j30.45 MVA Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm biến áp bằng: S01=Sb1 + ∆S01= 42.677 +j30.45+12.8 +j2.01=43.957+j32.46 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây 1 sinh ra là: = -jb1/2 * Udm2 = 246.89*10-6*1102= -j2.987 MVAr Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây sau tổng trở Z1 của đường dây là: S1’’ = S01 =43.957+j32.46 -j 2.987 =43.957 +j29.473 MVA Tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ 1 là: Công suất trước tổng trở Z1 của đường dây là: S1’= S1’’+ ∆S1 = 43.957 +j29.473 + 1.435+ j2.25=45.392+ j 31.723 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đoạn đường dây thứ 1 sinh ra là: = = -j2.987 MVAr Dòng công suất chạy vào đoạn dường dây thứ 1 là: SN-1 = S1’ =45.392+ j 31.723 -j2.987=45.392+ j 28.736 MVA Sau khi tính toán được dòng công suất chạy vào đầu đoạn đường dây ta tiến hành tính chính xác điện áp tại các nút của mạng điện Tổn thất điện áp trên tổng trở Z1 là: Điện áp tại nút a là: Ua = UN - ∆U3 = 121 – 4.63=116.37 kV Tổn thất điện áp trong máy biến áp 1 là: 42.677+ j30.45 Vậy ta có điện áp tại nút phụ tải thứ 1 (hay chính là điện áp ở phía hạ áp của máy biến áp) là: U1 = Ua - ∆Ub1 = 116.37– 4.82=111.55 kV 5.1.2 Xét đoạn đường dây N-2 Sơ đồ nối dây: N 2-AC-95 44.47km 2-TPDH-32000/110 S 2=36.55+11.66MVA Sơ đồ thay thế: a b S 2= 36.55+j22.66MVA jQ' 2C Z 2 S' S N-2 N S'' S 02 S B2 Z B2 jQ'' 2C S 02 Tính toán tương tự như ở trên ta có: S2 = 36.55+j 22.66 MVA Tổn thất công suất trong máy biến áp là: Công suất trước tổng trở của máy biến áp là: Sb2 =S2+∆Sb2= (36.55+j22.66) + (0.131+ j 3.03)=36.681+ j25.69 MVA Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm biến áp bằng: S02=Sb2 + ∆S02= 36.681+ j25.69 +1.12 +j1.46=37.801 +j27.15 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây 2 sinh ra là: = -jb2/2 * Udm2 = 235.69*10-6*1102= -j2.852 MVAr Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây sau tổng trở Z2 của đường dây là: S2’’ = S02 =37.801 +j27.15 -j 2.852 =37.801 +j24.298 MVA Tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ 2 là: Công suất trước tổng trở Z2 của đường dây là: S2’= S2’’+ ∆S2 = 37.801 +j24.298+ 1.225+ j1.592=39.026+ j 25.89 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đoạn đường dây thứ 2 sinh ra là: = = -j2.852 MVAr Dòng công suất chạy vào đoạn đường dây thứ 2 là: SN-2 = S2’ =39.026+ j 25.89 -j2.852=39.026+ j 23.038 MVA Sau khi tính toán được dòng công suất chạy vào đầu đoạn đường dây ta tiến hành tính chính xác điện áp tại các nút của mạng điện Tổn thất điện áp trên tổng trở Z2 là: Điện áp tại nút a là: Ua = UN - ∆U3 = 121 – 4.198=116.802 kV Tổn thất điện áp trong máy biến áp 2 là: Vậy ta có điện áp tại nút phụ tải thứ 2 là: U2 = Ua - ∆Ub2 = 116.802– 5.077=111.725 kV 5.1.3 Xét đoạn đường dây N-3 Sơ đồ nối dây đoạn N-1 S 3=26.35+16.34MVA 2-TPDH-25000/110 52.48km 2-AC-70 N Sơ đồ thay thế của mạng điện a b S 3= 26.35+j16.34MVA jQ' 3C Z 3 S' S N-3 N S'' S 03 S B3 Z B3 jQ'' 3C S 03 Theo giả thiết để tính các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây ta chọn UI = Udm = 110 (kv) Ta có S3 = 26.35+ j16.34MVA Tổn thất công suất trong máy biến áp là: Công suất trước tổng trở của máy biến áp là: Sb3 =S3+∆Sb3= (26.35+j16.34) + (0.092+ j 2.02)=26.442+ j18.36 MVA Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm biến áp bằng: S03=Sb3 + ∆S03= 26.442+ j18.36 +2.59 +j2.54= 29.032+j20.9 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây 3 sinh ra là: = -jb3/2 * Udm2 = 287.59*10-6*1102= -j3.48 MVAr Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây sau tổng trở Z3 của đường dây là: S3’’ = S03 =29.032+j20.9 -j 3.48 =29.032+j17.42 MVA Tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ 3 là: Công suất trước tổng trở Z3 của đường dây là: S3’= S3’’+ ∆S3 = 29.032+j17.42 + 0.522+ j1.035 =29.557+j 18.455 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đoạn đường dây thứ 3 sinh ra là: = = -j3.48 MVAr Dòng công suất chạy vào đoạn dường dây thứ 3 là: SN-3 = S3’ =29.557+j 18.455 – j3.48=29.557+j 14.975 MVA Sau khi tính toán được dòng công suất chạy vào đầu đoạn đường dây ta tiến hành tính chính xác điện áp tại các nút của mạng điện Tổn thất điện áp trên tổng trở Z3 là: Điện áp tại nút a là: Ua = UN - ∆U3 = 121 – 2.7=118.3 kV Tổn thất điện áp trong máy biến áp 1 là: Vậy ta có điện áp tại nút phụ tải thứ 3 là: U3 = Ua - ∆Ub3 = 118.3– 4.62=113.68 kV Xét đoạn đường dây thứ 4 Sơ đồ nối dây: S 2=33.15+20.55MVA 2-TPDH-32000/110 36KM 2AC-95 N Sơ đồ thay thế: S 2= 33.15+j20.55MVA jQ' 4C Z 4 S' S N-4 N S'' S 04 S B4 Z B4 jQ'' 4C S 04 Tính toán tương tự như ở trên ta có: S4 = 33.15+j 20.55 MVA Tổn thất công suất trong máy biến áp là: Công suất trước tổng trở của máy biến áp là: Sb4 =S4+∆Sb4= (33.15+j 20.55) + (0.11+ j 2.5)=33.26+ j23.05 MVA Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm biến áp bằng: S04=Sb4 + ∆S04= 33.26+ j23.05 +0.3 +j0.6=33.56 +j23.35 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây 4 sinh ra là: = -jb1/2 * Udm2 = 190.8*10-6*1102= -j2.31 MVAr Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây sau tổng trở Z4 của đường dây là: S4’’ = S04 =33.56 +j23.35 -j 2.31 = 33.56 +j21.04 MVA Tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ 4 là: Công suất trước tổng trở Z4 của đường dây là: S4’= S4’’+ ∆S4 = 33.56 +j21.04 + 0.77+ j1.001=34.33+ j 22.041 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đoạn đường dây thứ 4 sinh ra là: = = -j2.31 MVAr Dòng công suất chạy vào đoạn dường dây thứ 4 là: SN-4 = S4’ =34.33+ j 22.041 -j2.31=34.33+ j 19.73 MVA Sau khi tính toán được dòng công suất chạy vào đầu đoạn đường dây ta tiến hành tính chính xác điện áp tại các nút của mạng điện Tổn thất điện áp trên tổng trở Z4 là: Điện áp tại nút a là: Ua = UN - ∆U4 = 121 – 2.94=118.06 kV Tổn thất điện áp trong máy biến áp 1 là: Vậy ta có điện áp tại nút phụ tải thứ 4 là: U4 = Ua - ∆Ub4 = 118.06– 4.51=113.55kV Xét đoạn đường dây thứ 5 Sơ đồ nối dây: S 5=23.8+14.76MVA TPDH-32000/110 56.92km AC-150 N Sơ đồ thay thế: S 5= 23.8+j14.76MVA jQ' 5C Z 5 S' S N-5 N S'' S 05 S B5 Z B5 jQ'' 5C S 05 Tính toán tương tự như ở trên ta có: S5 = 23.8+j 14.76 MVA Tổn thất công suất trong máy biến áp là: Công suất trước tổng trở của máy biến áp là: Sb5 =S5+∆Sb5= (23.8+j 14.76) + (0.111+ j 2.573)=23.911+ j17.33 MVA Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm biến áp bằng: S05=Sb5 + ∆S05= 23.911+ j17.33 +1.31 +j3.07=25.22 +j20.4 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây 4 sinh ra là: = -jb5/2 * Udm2 = 155.96*10-6*1102= -j1.89 MVAr Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây sau tổng trở Z5 của đường dây là: S5’’ = S05 =25.22 +j20.4 -j1.89 = 25.22 +j18.51 MVA Tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ 5 là: Công suất trước tổng trở Z5 của đường dây là: S5’= S5’’+ ∆S5 = 25.22 +j18.51 + 0.97+ j1.92=26.19+ j 20.43 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đoạn đường dây thứ 5 sinh ra là: = = -j1.89 MVAr Dòng công suất chạy vào đoạn dường dây thứ 5 là: SN-5 = S5’ =26.19+ j 20.43 –j1.89 =26.19+ j 18.54 MVA Sau khi tính toán được dòng công suất chạy vào đầu đoạn đường dây ta tiến hành tính chính xác điện áp tại các nút của mạng điện Tổn thất điện áp trên tổng trở Z5 là: Điện áp tại nút a là: Ua = UN - ∆U5 = 121 – 6.22=114.78 kV Tổn thất điện áp trong máy biến áp 5 là: Vậy ta có điện áp tại nút phụ tải thứ 4 là: U5 = Ua - ∆Ub5 = 114.78– 3.48=111.3 kV Xét đoạn đường dây thứ 6 Sơ đồ nối dây: S 6=40.8+25.3MVA 2-TPDH-40000/110 32.45km 2-AC-120 N Sơ đồ thay thế: S 6= 40.8+j25.3MVA jQ' 6C Z 6 S' S N-6 N S'' S 06 S B6 Z B6 jQ'' 6C S 06 Tính toán tương tự như ở trên ta có: S6 = 40.8+j 25.3 MVA Tổn thất công suất trong máy biến áp là: Công suất trước tổng trở của máy biến áp là: Sb6 =S6+∆Sb6= (40.8+j 25.3) + (0.126+ j 3.024)= 40.926+j 28.324 MVA Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm biến áp bằng: S06=Sb6 + ∆S06= 40.926+j 28.324 +0.51+ j1.00=41.436+j 29.324 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây 6 sinh ra là: = -jb6/2 * Udm2 = 174.58*10-6*1102= -j2.11 MVAr Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây sau tổng trở Z6 của đường dây là: S6’’ = S06 =41.436+j 29.324 -j 2.11 = 41.44+j 27.214 MVA Tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ 6 là: Công suất trước tổng trở Z6 của đường dây là: S6’= S6’’+ ∆S6 = 41.44+j 27.214 + 0.89+ j1.394 =42.33+ j 28.61 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đoạn đường dây thứ 6 sinh ra là: = = -j2.11 MVAr Dòng công suất chạy vào đoạn dường dây thứ 6 là: SN-6 = S6’ =42.33+ j 28.61 -j2.11=42.33+ j 26.5 MVA Sau khi tính toán được dòng công suất chạy vào đầu đoạn đường dây ta tiến hành tính chính xác điện áp tại các nút của mạng điện Tổn thất điện áp trên tổng trở Z6 là: Điện áp tại nút a là: Ua = UN - ∆U6 = 121 – 3.035=117.965 kV Tổn thất điện áp trong máy biến áp 6 là: Vậy ta có điện áp tại nút phụ tải thứ 4 là: U6 = Ua - ∆Ub6 = 117.965– 4.43=113.54kV Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống Sau khi tính toán ta có các dòng công suất truyền từ nguồn vào các đoạn đường dây được tóm tắt trong bảng sau: Đoạn đường dây Công suất tácdụng (MW) Công suất phản kháng (MVAr) N-1 45.39 28.74 N-2 39.03 23.04 N-3 29.56 14.98 N-4 34.33 19.73 N-5 26.19 18.54 N-6 42.33 26.50 Tổng 216.83 131.53 bảng 5.2 .Các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây. Ta có tổng công suất phản kháng yêu cầu là: Qyc = 131.53MVAr Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra là: Qcc = 216.83*0.62 =134.43 MVAr Như vậy công suất phản kháng do nguồn phát ra lớn hơn công suất phản kháng do các hộ phụ tải yêu cầu Vì vây ta không phải bù cho các hộ phụ tải tiếp theo. Từ các kết quả tính toán ở trên ta có điện áp tại các nút trong mạng điện ở chế độ phụ tải cực đại được cho trong bảng 5.3: Nút phụ tải 1 2 3 4 5 6 điện áp (kv) 111.55 111.73 113.68 113.55 111.3 113.54 Bảng 5.3 Điện áp tại các nút của mạng điện trong chế độ phụ tải cực đại. Tính toán trong chế độ phụ tải cực tiểu: Trong chế độ phụ tải cực tiểu ta lựa chọn: UN = 105%*110=115.5 kV Xét chế độ vận hành kinh tế trạm biến áp có 2MBA làm việc song song. Trong chế độ phụ tải cực tiểu có thể cắt bớt một MBA trong các trạm song cần phải thoả mãn điều kiện sau: Nếu thì cắt bớt một máy biến áp. thì không cắt. -Đường dây N1: ta có : Như vậy ta cắt bớt một MBA. -Đường dây N2 : => Vẫn giữ nguyên 2 MBA. -Đường dây N3 : => Vẫn giữ nguyên 2 MBA -Đường dây N4 : => Cắt bớt một MBA -Đường dây N6 : => Cắt bớt một MBA Bảng 5.4.Công suất của các phụ tải trong chế độ phụ tải cực tiểu. Hộ phụ tải Công suất (MVA) Hộ tiêu thụ Công suất(MVA) 1 20.4 + j12.65 4 22.1 + j13.7 2 21.25 + j13.18 5 14.45 + j8.96 3 17 + j10.54 6 19.55 + j12.12 5.2.1 Đoạn đường dây N-1 S1= 20.4 + j12.65 MVA Tổng tổn thất công suất trong máy biến áp là: Công suất trước tổng trở của máy biến áp là: Sb1 =S1+∆Sb1= 20.4 + j12.65+ 0.063+ j 1.512 =20.463+ j14.162 MVA Công suất truyền vào thanh góp cao áp của trạm biến áp bằng: S01=Sb1 + ∆S01= 20.463+ j14.162 +1.28+j 2.01 =21.712+j15.42 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây 1 sinh ra là: = -jb1/2 * Udm2 = -j246.89*10-6*1102=-j2.99 MVAr Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây sau tổng trở Z1 của đường dây là: S1’’ = S01 = 21.712+j15.42 -j2.99 =21.712+j12.43 MVA Tổn thất công suất trên đoạn đường dây thứ 1 là: Công suất trước tổng trở Z1 của đường dây là: S1’= S1’’+ ∆S1 = 21.712+j12.43 + 0.321+ j0.5=22.033+ j 12.93 MVA Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đoạn đường dây thứ 1 sinh ra là: = = -j2.99 MVAr Dòng công suất chạy vào đoạn đường dây thứ 1 là: SN-1 = S1’ =22.033+ j 12.93 -j2.99=22.033+ j 9.94 MVA Sau khi tính toán được dòng công suất chạy vào đầu đoạn đường dây ta tiến hành tính chính xác điện áp tại các nút của mạng điện Tổn thất điện áp trên tổng trở Z1 là: Điện áp tại nút a là: Ua = UN - ∆U1 = 115.5 – 1.91=113.59 kV Tổn thất điện áp tr