Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật- Kinh tế của các phương án.Chọn phương án cung cấp điện hợp lý nhất

án 2 Lộ Itb(A) Fdd(mm2) Loại dây Icp(A) Isc(A) R(W) X(W) DUbt (o/o) DUsc (o/o) NĐ-1 87,466 79,514 AC-70 265 174,932 13,018 12,452 4,722 9,444 NĐ-2 58,31 53,01 AC-70 265 116,62 12,13 11,858 2,954 5,908 NĐ-3 122,45 111,32 AC-120 380 244,9 5,40 8,46 3,296 6,592 3-4 58,31 53,01 AC-70 265 116,62 5,152 4,928 1,246 2,492 NĐ-5 87,466 79,514 AC-70 265 174,932 9 ,54 9 ,328 3,485 6,97 NĐ-6 93,297 84,815 AC-95 330 186,594 8,415 10,94 3,626 7,252 Từ bảng tổng kết : DUbt max o/o = DUbt-NĐ-1-2 0/0 + DUbt-1-2 0/0 = 4,542 0/0 DUsc max o/o = DUsc-NĐ-1 0/0 + DUsc-1-2 0/0 = 7,838 0/0 Phương án 3 : a.Tính tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ-5: Dòng điện chạy trên đường dây : I1 = .103 = 145,777(A) Tiết diện dây dẫn : F = = = 132,525(mm2) Chọn dây dẫn AC-150 có Icp = 445(A) Khi một mạch ngừng làm việc : I1sc = 2.I3 = 2.145,777 = 291,544(A) Vậy I1sc < Icp Dây AC-150 có ro = 0,21(W/km),xo = 0,416(W/km) đ R1 = 0,5.0,21.56,6= 5,943(W), X1 = 0,5.0,416.56,6 = 11,773(W) Ta có : DUbt-NĐ-1 = .100 = 4,810 o/o Khi ngừng một mạch trên đường dây NĐ-1 : DUsc-NĐ-1 = 2.DUbt-NĐ-1 = 2.4,810 o/o = 9,620 o/o b.Tính tiết diện dây dẫn của 1-2 Dòng điện chạy trên đường dây : I1-2 = .103 = 58,31(A) Tiết diện dây dẫn : F = = = 53,01(mm2) Chọn dây dẫn AC-70 có Icp = 265(A) Khi một mạch ngừng làm việc : I1-2sc = 2.I1-2 = 2.58,31= 116,62(A) Vậy I1-2sc < Icp Dây AC-70 có ro = 0,46(W/km),xo = 0,44(W/km) đ R1-2= 0,5.0,46.22,4 = 5,152(W), X1-2= 0,5.0,44.22,4 = 4,928(W) Ta có : DUbt-NĐ-1-2 = .100 = 1,246 o/o Khi ngừng một mạch trên đường dây NĐ-1 DUsc-1-2 = 2.DUbt-1-2 = 2.1,246 o/o = 2,492 o/o Tổng tổn thất điện áp lớn nhất trên đường dây NĐ-1 khi làm việc ở chế độ bình thường : DUbtNĐ-1o/o = DUbt NĐ-1 + DUbt 1-2 o/o = 4,810o/o + 1,246 o/o = 6,056 o/o Tổng tổn thất điện áp lớn nhất trên đường dây khi có sự cố : DUsc NĐ-1o/o =DUsc NĐ-1+ DUbt1-2 = 9,620o/o + 1,246o/o = 10,866o/o Tính toán tương tự ta có bảng số liệu sau : Bảng 9 : Thông số dây dẫn của phương án 3 Lộ Itb(A) Fdd(mm2) Loại dây Icp(A) Isc(A) R(W) X(W) DUbt (o/o) DUsc (o/o) NĐ-1 145,777 132,525 AC-150 445 291,544 5,943 11,773 4,810 9,620 1-2 58,31 53,01 AC-70 265 116,62 5,152 4,928 1,246 2,492 NĐ-3 64,14 58,309 AC-70 265 128,28 9 ,00 8 ,80 2,411 4,822 NĐ-4 58,31 53,01 AC-70 265 116,62 13,68 13,376 3,331 6,662 NĐ-5 87,466 79,514 AC-70 265 174,932 9 ,54 9 ,328 3,485 6,97 NĐ-6 93,297 84,815 AC-95 330 186,594 8,415 10,94 3,626 7,252 Từ bảng tổng kết ,ta có : tổn thất điện áp lớn nhất làm việc ở chế độ bình thường : DUbt maxo/o = DUbt NĐ-1 o/o = 6,056o/o tổn thất điện áp lớn nhất ở chế độ sự cố : DUsc max = DUsc NĐ-1 = 10,866o/o Phương án 4 : Tính toán tương tự ta có bảng tổng kết sau : Bảng 10 : Thông số dây dẫn phương án 4 Lộ Itb(A) Fdd(mm2) Loại dây Icp(A) Isc(A) R(W) X(W) DUbt (o/o) DUsc (o/o) NĐ-1 145,777 132,525 AC-150 445 291,544 5,943 11,773 4,810 9,620 1-2 58,31 53,01 AC-70 265 116,62 5,152 4,928 1,246 2,492 NĐ-3 122,45 111,32 AC-120 380 244,9 5,40 8,46 3,296 6,592 3-4 58,31 53,01 AC-70 265 116,62 5,152 4,928 1,246 2,492 NĐ-5 180,764 164,331 AC-150 445 362,528 4,452 8,819 4,468 8,936 5-6 93,297 84,815 AC-95 330 186,594 4,67 6,07 2,012 4,024 Từ bảng tổng kết ta có : tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường của mạng: DUbt max o/o = DUbt NĐ-5-6 o/o = 6,48o/o tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành ở chế độ sự cố : DUsc max = DUsc NĐ-5-6 = 10,948o/o Phương án 5 : a.Chọn tiết diện dây dẫn NĐ-5 Dòng điện chạy trên đường dây: I5 = .103 = 192,38(A) Tiết diện dây dẫn : F = = = 174,89(mm2) Chọn dây dẫn AC-185 có Icp = 510(A) Dây AC-185 có ro = 0,17(W/km), xo = 0,409 (W/km) đ R1 = 0,17.42,4 = 7,208(W), X2 = 0,409.42,4 = 17,342(W) b.Chọn tiết diện dây dẫn NĐ-6 Dòng điện chạy trên đường dây NĐ- 6: I6= .103 = 169,147 Tiết diện dây dẫn : F = = = 153,77(mm2) Chọn dây dẫn AC - 150 có Icp = 445(A) Dây dẫn AC-150 có ro = 0,21(W/km), xo = 0,416(W/km) đR2= 0,21.51 =10,71(W),X4 = 0,416.51 = 21,216(W) c.Chọn tiết diện dây dẫn đoạn 5- 6 Dòng điện chạy trên dường dây 2- 1 ; I5-6 = .103 = 17,448(A) Tiết diện dây dẫn : F = = = 15,862(mm2) Chọn dây dẫn AC - 70 có Icp = 265(A),ro = 0,46(W/km),xo = 0,44(W/km) đR5-6 = 0,46.28,3 = 13,018(W), X5-6 = 0,44.28,3 = 12,452(W) d.Kiểm tra dây dẫn khi có sự cố Đối với mạch đã cho, dòng điện chạy trên đoạn 5- 6 sẽ có giá trị lớn nhất khi ngừng đường dây NĐ-6 Isc 5-6 = .103 = 186,59(A) Vậy Isc 5-6 <Icp Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-5 là : Isc NĐ-5 = .103 = 361,527(A) Như vậy Isc NĐ-5 < Icp Dòng điện chạy trên đoạn NĐ- 6 trong trường hợp đường dây NĐ-5 có sự cố bằng dòng điện chạy trên NĐ-5 trong trường hợp đường dây NĐ-6 có sự cố Isc NĐ-6 = Isc NĐ-5 = 361,527(A) Như vậy Isc NĐ-6 < Icp Kết quả tính tiết diện dây của mạng điện cho trên bảng d.Tính tổn thất điện áp trong mạch vòng đã xét Ta có : SNĐ-6 = 29 + j.14,056(MVA) S5-6 = 3 + j.1,432(MVA) đđiểm 6 là điểm phân chia công suất, do đó nút này sẽ có điện áp thấp nhất trong mạch vòng, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng là: DUmax-bt = DUbt NĐ-6 Mà DUbt-max = DUbt NĐ-6 = .100 = 6,031 o/o Khi ngừng đoạn NĐ-6, tổn thất điện áp trên NĐ-5 là : DUsc NĐ-5 = .100 = 7,994o/o DUsc 5-6 = .100 = 5,037 o/o Trong trường hợp ngừng đoạn NĐ-5tổn thất điện áp trên NĐ-6 là : DUsc NĐ-6 = .100 = 10,749 o/o DUsc 6-5 = .100 = 4,722o/o Với mạch vòng đã cho, sự cố nguy hiểm nhất xảy ra khi ngưng đoạn NĐ-5 trong trường hợp này tổn thất điện áp lớn nhất bằng : DUsc max = 10,749o/o + 4,722o/o = 15,471o/o Tính toán tương tự ta có bảng tổng kết sau : Bảng 11 : Thông số dây dẫn phương án 5 Lộ Itb(A) Fdd(mm2) Loại dây Icp(A) Isc(A) R(W) X(W) DUbt (o/o) DUsc (o/o) NĐ-1 87,466 79,514 AC-70 265 174,932 12,735 12,452 4,722 9,444 NĐ-2 58,31 53,01 AC-70 265 116,62 12,13 11,858 2,954 5,908 NĐ-3 64,14 58,309 AC-70 265 128,28 9 ,00 8 ,80 2,411 4,822 NĐ-4 58,31 53,01 AC-70 265 116,62 13,68 13,376 3,331 6,662 NĐ-5 192,38 174,89 AC-185 510 361,527 7,208 17,342 4,252 7,994 NĐ-6 169,147 153,77 AC-150 445 361,527 10,71 21,216 6,031 10,749 5-6 17,448 15,862 AC-70 265 186,59 13,018 12,452 0,470 4,722 Từ bảng tổng kết ta có : tổn thất điện áp cực đại trong chế độ vận hành bình thường : DUsc max = DUbt NĐ-4 = 5,031o/o tổn thất điện áp cực đại trong chế độ sự cố khi ngừng đoạn NĐ-2 DUsc max = DUsc NĐ-4 + DUsc 2-4 = 10,749o/o + 4,722o/o = 15,471o/o Vậy ta có bảng so sánh chỉ tiêu kỹ thuật của các phương án : Bảng so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật Tổn thất điện áp Phương án I II III IV V DUbt max (o/o ) 4,722 4,542 6,056 6,48 6,031 DUsc max (o/o) 9,444 7,838 10,866 10,948 15,471 Từ bảng chỉ tiêu kỹ thuật, ta chọn ra 4 phương án : I , II, III, IV để tiến hành so sánh về chỉ tiêu kinh tế. II.So sánh chỉ tiêu kinh tế : Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức,do đó để tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật không cần tính vốn đầu tư các trạm bién áp Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán hàng năm ,được xác định theo công thức : Z = (avh + atc ).Kd + DA.C Trong đó : atc -hệ số hiệu quả của vốn đầu tư atc = = = 0,125 avh - hệ số khấu hao tu sửa thường kỳ và phục vụ đường dây avh = 0,07 Kd - tổng vốn đầu tư về đường dây DA- tổng tổn thất điện năng hàng năm C - giá 1 kwh điện năng tổn thất ( C = 500 đ/kwh) đối với đường dây trên không hai mạch đặt trên cùng một cột thì tổng vốn đầu tư để xây dựng các đường dây có thể xác định theo công thức sau : Kd = ồ1,6.koi.li Trong đó : koi - giá thành 1 kwh đường dây một mạch (đ/km) li - chiều dài đường dây thứ i (km) Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công thức : DA = ồPi max.t Trong đó : DPmax - tổng tổn thất công suất trên đường dây thứ I khi phụ tải cực đại - thời gian tổn thất công suất cực đại Tổn thất công suất công suất cực đại có thể tính theo công thức sau : ồDPi max = .Ri Trong đó : Pi max,Qi max - công suất tác và phản kháng chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại Ri - điện trở tác dụng của đường dây thứ i Uđm - điện áp định mức của mạng điện Thời gian cực đại được tính theo công thức : t = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 Trong đó : Tmax là thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm. 1.Phương án I a.Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo công thức : DPi = .Ri Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây NĐ-1 DP1 = .R1 = .13,018 = 1,195(MVA) Tính tương tự với các đường dây khác , ta có tổn thất công suất các đường dây khác cho ở bảng. b.Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện Giả sử các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép như vậy vốn đầu tư xây dựng đường dây được xác định theo công thức sau : K1 = 1,6.ko1.l1 l1 = 56,6(km) ,với dây AC -70: ko1 = 380.106(đ/km) K1 = 1,6.380.56,6.106 = 34412,8.106(đ/km) Tính tương tự ta có bảng tổng kết Bảng 11: Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây PA.1 Lộ P(MW) Q(MVAR) R(W) DP(MW) NĐ-1 30 14,52 13,018 1,195 NĐ-2 20 9,68 12,13 0,495 NĐ-3 22 10,648 9,0 0,444 NĐ-4 20 9,68 13,68 0,558 NĐ-5 30 14,52 9,54 0,876 NĐ-6 32 15,488 8,415 0,879 ồDP 4,447(MW) Bảng 12 : Vốn đầu tư xây dựng mạng điện PA.1 Lộ Dây AC 1,6.Koi.106(đ/km) L 1,6.Koi.Li.106(đ/km) NĐ-1 70 608 56,6 34412,8 NĐ-2 70 608 53,9 32771,2 NĐ-3 70 608 40 24320 NĐ-4 70 608 60,8 36966,4 NĐ-5 70 608 42,4 25779,2 NĐ-6 95 616 51 31416 ồKd 185665,6.106(đ/km) c.Xác định chi phí tính toán hàng năm : Thời gian tổn thất công suất cực đại : t = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 = 3411(h) Tổn thất điện năng trong mạng điện : DA = SDPi.t = 4,447.3411 = 15168,717(MWh) Chi phí tính toán hàng năm : Z =( atc + avh).Kd + DA.C = (0,125 + 0,07).185665,6.106 + 15168,717.103.500 = 43789,15.106(đ) 2.Phương án II : a.Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây NĐ-1 : DP1 = .R1 = .13,018 = 1,195(MW) tính toán tương tự ta có bảng tổng kết sau : Bảng 13 : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây PA.2 Lộ P(MW) Q(MVAR) R(W) DP(MW) NĐ-1 30 14,52 13,018 1,195 NĐ-2 20 9,68 12,13 0,495 NĐ-3 42 20,328 5,40 0,972 3-4 20 9,68 5,152 0,210 NĐ-5 30 14,52 9,54 0,876 NĐ-6 32 15,488 8,415 0,879 ồDP 4,627(MW) b.Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện : Giả sử các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép như vậy vốn đầu tư xây dựng đường dây được xác định theo công thức sau : K1 = 1,6.Ko1.L1 L1 = 56,6km,Ko1 = 380.106 (đ/km) đ K1 = 1,6.380.56,6.106 = 34412,8.106 (đ/km) Bảng 14 : Vốn đầu tư xây dựng mạng điện PA.2 Lộ Dây AC 1,6.Koi.106(đ/km) L 1,6.Koi.Li.106(đ/km) NĐ-1 70 608 56,6 34412,8 NĐ-2 70 608 53,9 32771,2 NĐ-3 120 627,2 40 25088 3-4 70 608 22,4 13619.2 NĐ-5 70 608 42,4 25779,2 NĐ-6 95 616 51 31416 ồKd 162786,4.106(đ/km) c.Xác định chi phí tính toán hàng năm : thời gian tổn thất công suất cực đại: t = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 = 3411h Tổn thất điện năng trong mạng điện : DA = SDP2t = 4,627.3411 = 15782,697(MWh) Chi phí tính toán hàng năm : Z = (atc + avh ).Kd + DA.C = (0,125 + 0,07).162786,4.106 + 15782,697.103.500 = 39634,70.106(đ) 3.Phương án III: a.Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây : Tính toán tương tự như các trường hợp trên ta có bảng tổng kết : Bảng 15 : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây PA.3 Lộ P(MW) Q(MVAR) R(W) DP(MW) NĐ-1 50 24,2 5,943 1,515 1-2 20 9,68 5,152 0,210 NĐ-3 22 10,648 9,0 0,444 NĐ-4 20 9,68 13,68 0,558 NĐ-5 30 14,52 9,54 0,876 NĐ-6 32 15,488 8,415 0,879 ồDP 4,482(MW) b.Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện : Bảng 16 : Vốn đầu tư xây dựng mạng điện PA.3 Lộ Dây AC 1,6.Koi.106(đ/km) L 1,6.Koi.Li.106(đ/km) NĐ-1 150 644,8 56,6 36495,68 1-2 70 608 22,4 13619,2 NĐ-3 70 608 40 24320 NĐ-4 70 608 60,8 36966,4 NĐ-5 70 608 42,4 25779,2 NĐ-6 95 616 51 31416 ồKd 168596,48.106(đ/km) c.Xác định chi phí tính toán hàng năm : tổng tổn thất điện năng của mạng điện : DA = SDP3.t =4,482.3411 = 15288,102(MWh) Chi phí tính toán hàng năm : Z = (atc + avh).Kd + DA.C = (0,125 + 0,07).168596,48.106+ 15288,102.103.500 = 40520,36.106(đ) 4.Phương án IV: a.Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây : Tính toán tương tự như các trường hợp trên ta có bảng tổng kết : Bảng 15 : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây PA.4 Lộ P(MW) Q(MVAR) R(W) DP(MW) NĐ-1 50 24,2 5,943 1,515 1-2 20 9,68 5,152 0,210 NĐ-3 42 20,328 4,20 0,756 3-4 20 9,68 5,152 0,210 NĐ-5 62 30,008 4,452 1,746 5-6 32 15,488 4,67 0,488 ồDP 4,925(MW) b.Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện : Bảng 16 : Vốn đầu tư xây dựng mạng điện PA.4 Lộ Dây AC 1,6.Koi.106(đ/km) L 1,6.Koi.Li.106(đ/km) NĐ-1 150 644,8 56,6 36495,68 1-2 70 608 22,4 13619,2 NĐ-3 120 627,2 40 25088 3-4 70 608 22,4 13619.2 NĐ-5 150 644,8 42,4 27339,52 5-6 95 616 28,3 17455,44 ồKd 133617,04.106(đ/km) c.Xác định chi phí tính toán hàng năm : Tổng tổn thất điện năng của mạng điện : DA = SDP3.t =4,925.3411 = 16799,175(MWh) Chi phí tính toán hàng năm : Z = (atc + avh).Kd + DA.C = (0,125 + 0,07).133617,04.106+ 16799,175.103.500 = 34454,91.106(đ) 5.Phương án V : a.Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây NĐ-1 : DP1 = .R1 = .13,018 = 1,195(MW) Tính toán tương tự ta có bảng tổng kết sau : Bảng 13 : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây PA.5 Lộ P(MW) Q(MVAR) R(W) DP(MW) NĐ-1 30 14,52 13,018 1,195 NĐ-2 20 9,68 12,13 0,495 NĐ-3 22 10,648 5,40 0,972 NĐ-4 20 9,68 5,152 0,210 NĐ-5 33 15,952 7,208 0,800 NĐ-6 29 14,056 10,71 0,919 5-6 3 1,432 13,018 0,012 ồDP 4,603(MW) b.Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện : Giả sử các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép như vậy vốn đầu tư xây dựng đường dây được xác định theo công thức sau : K1 = 1,6.Ko1.L1 L1 = 56,6km,Ko1 = 380.106 (đ/km) đ K1 = 1,6.380.56,6.106 = 34412,8.106 (đ/km) Đối với dây đơn K6 = 403.51.106 = 20553.106( km) Bảng 14 : Vốn đầu tư xây dựng mạng điện PA.5 Lộ Dây AC Ki.106(đ/km) L 1,6.Koi.Li.106(đ/km) NĐ-1 70 608 56,6 34412,8 NĐ-2 70 608 53,9 32771,2 NĐ-3 70 608 40 24320 NĐ-4 70 608 60,8 36966,2 NĐ-5 185 416 42,4 17638,4 NĐ-6 150 403 51 20553 5-6 70 380 28,3 10754 ồKd 144148,6.106(đ/km) c.Xác định chi phí tính toán hàng năm : thời gian tổn thất công suất cực đại: t = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 = 3411h Tổn thất điện năng trong mạng điện : DA = SDP2t = 4,603.3411 = 15700,833(MWh) Chi phí tính toán hàng năm : Z = (atc + avh ).Kd + DA.C = (0,125 + 0,07).144148,6.106 + 15700,833.103.500 = 35959,39.106(đ) Vậy ta có bảng so sánh các phương án như sau : Bảng 17 : Bảng so sánh các phương án Phương án Thông số I II III IV V DUbt-max o/o 4,722 4,542 6,056 6,48 6,031 DUsc-max o/o 9,444 7,838 10,866 10,948 15,471 Z.106(đ) 43789,15 39634,70 40520,36 34454,91 35959,39 Ta có : = .100o/o = 11,83o/o >5o/o = .100o/o = 3,43o/o <5o/o So sánh điều kiện kinh tế ta loại bỏ 3 phương án I, II, III vì có chi phí lớn. Còn lại 2 phương án IV, V thì ta nhận thấy phương án IV là tối ưu hơn. Vì vậy ta chọn phương án IV. CHƯƠNG IV lựa chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây I.Lựa chọn máy biến áp : Tất cả các phụ tải trong hệ thống điện đều là hộ loại I,vì vậy để đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải này cần đặt hai MBA trong mỗi trạm khi chọn công suất của MBA cần xét đến khả năng quá tải của MBA còn lại ở chế độ sau sự cố. Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40 o/o trong thời gian phụ tải cực đại. Công suất của mỗi MBA trong trạm có n MBA xác định theo công thức : S ≥ Trong đó : Smax : phụ tải cực đại của trạm K : hệ số quá tải của MBA trong chế độ sau sự cố ,K =1,4 n : số MBA trong trạm đói với trạm có hai MBA,công suất mỗi MBA là : S ≥ tính công suất MBA trong trạm 1 : ãPhụ tải 1: Ta có : P1mâx = 30(MVA); Q1max = 14,52(MVAR) S1 ≥ = 23,806(MVA) → chọn MBA : TPDH - 25000/110 ãPhụ tải 2 Ta có P2max =20(MVA), Q2max = 9,68(MVAR) S2 ≥ = 15,871(MVA) đ chọn MBA : TDH - 16000/110 ãPhụ tải 3 Ta có : P3max =22(MVA), Q3 max = 10,648(MVAR) S3 ≥ = 17,46(MVA) đ chọn MBA : TDH - 25000/110 ãPhụ tải 4 ta có : P4max = 20(MVA),Q4max = 9,68(MVAR) S4≥ = 15,871(MVA) đ chọn MBA : TDH - 16000/110 ãPhụ tải 5 P5mâx = 30(MVA); Q5max = 14,52(MVAR) S5 ≥ = 23,806(MVA) → chọn MBA : TPDH - 25000/110 ãPhụ tải 6 Ta có P6max = 32(MVA), Q6max = 15,488(MVAR) S6 ≥ = 25,094(MVA) → chọn MBA : TPDH - 25000/110 Vậy trong mạng ta chọn 2 loại MBA là : TDH-16000/110 và TPDH-25000/110 Bảng 18 : Thông số của MBA Sđm (MVA) Các số liệu kỹ thuật Các số liệu tính toán Uđm(kv) Un o/o DPn Kw DPo Kw Io o/o R (W) X (W) DQo (kvar) Cao Hạ 16 115 11 10,5 85 21 0,85 4,38 86,7 136 25 115 11 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 II.Sơ đồ nối dây : 1.Sơ đồ nối dây trạm nguồn : Dùng hai hệ thống thanh góp (liên hệ với nhau bởi máy cắt liên lạc – MCLL) 2.Sơ đồ nối dây trạm trung gian : Dùng sơ đồ hệ thống hai phân đoạn thanh góp : 3.Sơ đồ trạm hạ áp : Dùng hệ thống có hai phân đoạn thanh góp : + Nếu l>70(km) thì đặt máy cắt cao áp ở phía đường dây bởi vì với chiều lớn thì sự cố xảy ra do thao tác đóng cắt nhiều vì vậy phải đặt máy cắt cuối đường dây. + Với l<70(km) thì đặt máy cắt điện áp ở phía MBA ta có sơ đồ trạm biến áp của mạng điện thiết kế. Chương 5 tính toán chế độ của mạng 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 trạng tháI 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 = Uđm = 110kV I.Chế độ phụ tải cực đại : Vì chỉ biết điện áp trên thanh góp của nhà máy điện do đó ta tính chế độ qua hai giai đoạn.Mà điện áp trên thanh góp nhà máy điện trong chế độ phụ tải cực đại được xác định theo công thức sau: UNĐ=110%Uđm=110.110/100=121(KV). Đường dây NĐ-5-6 : Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế của mạng điện : a.Sơ đồ nguyên lý b.Sơ đồ thay thế : ND . .S Zd1 . ,, S1 . , S1 . ,,, S1 . S2 . , S2 . ,, S2 Zd2 . Sc2 . DS02 . Sb2 Zb2 . S6=32+j.15,488 Qc1d Qc1c Qc2d Qc2c Zb1 . Sb1 . DS01 C1 h1 . S5=30+j.14,52 ãgiai đoạn 1 : Tính dòng công suất Với dây dẫn : Zd1 = 4,452 + j.8,819(W), B1/2 = 1,162.10-4(s) Zd2 = 4,67 +j.6,07 (W), B2/2 = 0,75.10-4(s) Với MBA : Zb1 = 0,5(Rb1+j.Xb1) = 0,5(2,54+j.55,9) = 1,27+j.27,95(W) DS01 = 2(DP01+j.DQ01).10-3= 2.(29+j.200).10-3= 0,058+j.0,4(MVA) Zb2= 0,5(Rb2+j.Xb2) = 0,5(2,54+j.55,9) = 1,27+j.27,95(W) DS02= 2(DP02+j.DQ02).10-3= 2.(29+j.200).10-3= 0,058+j.0,4(MVA) Tổn thất công suất trên MBA 2: DSb2=.Zb2 = .(1,27+j.27,95) = 0,133+j.2,919(MVA) Công suất trên tổng trở MBA 2: Sb2= S6+DSb2= 32+j.15,488+0,133+j.2,919 = 32,133+j.18,407(MVA) Dòng công suất trên cuộn dây cao áp của MBA 2: Sc2= Sb2+DS02 = 32,133+j.18,407+0,058+j.0,4= 32,191+j.18,807(MVA) Công suất điện dung trên đường dây 2: Qc2d = Qc2c = U2đm.B2/2 = 1102.0,75.10-4 = 0,908(MVA) Công suất cuối đường dây 2 : ,, S2 = Sc2 - j.Qc2c = 32,191+j.18,807-j.0,908 = 32,191+j.17,899(MVA) Tổn thất công suất trên đường dây 2 : DS2 = .Zd2 = (4,67+j.6,07) = 0,524+j.0,681(MVA) Công suất đầu đường dây 2 , ,, S2 = DS2+S2 = 0,524+j.0,681+32,191+j.17,899 = 32,715+j.18,58(MVA) , S2 = S2 -j.Qc2d = 32,715+j.18,58-j.0,908 = 32,715+j.17,672(MVA) Tổn thất công suất trên MBA 1: DSb1 = .Zb1= (1,27+j.27,95) = 0,117+j.2,566(MVA) Công suất trên cuộn dây của MBA 1 : Sb1 = DSb1+S5 = 0,117+j.2,566+30+j.14.52 = 30,117+j.17,086(MVA) Công suất trên thanh cái cao áp MBA 1 : Sc1 = Sb1+j.DS01 = 30,117+j.17,086+0,058+j.0,4 = 30,175+j.17,486(MVA) ,, S1 = Sc1 +S2 = 30,175+j.17,486+32,715+j.17,672 = 62,89+j.35,158(MVA) Công suất điện dung trên đường dây 1 : Qc1c = Qc1d = U2đm.B1/2 = 1102.1,162.10-4 = 1,406(MVAR) Công suất cuối dường dây 1 : ,, ,,, S1 = S1 -j.Qc1c = 62,89+j.35,158-j.1,406 = 62,89+j.33,752 (MVA) Tổn thất công suất trên đường dây 1: DSd1 =.Zd1 = (4,452 + j.8,819) =1,874+j.3,713(MVA) Công suất đầu đường dây 1: , ,, S1= S1 +DSd1 = 62,89+j.33,752+1,874+j.3,713 = 64,764+j.37,465(MVA) Công suất đầu nguồn : S = S1 -j.Qc1d = 64,764+j.37,465-j.1,406 = 64,764+j.36,059(MVA) ãgiai đoạn 2 : Tính điện áp tại các nút Tổn thất điện áp trên đường dây 1 DUd1 = = = 5,113(kv) Điện áp tại thanh góp cao áp của MBA 1 : Uc1 = UN - DUd1 = 121- 5,113 = 115,887(kV) Tổn thất điện áp trên MBA 1 : DUb1 = = = 4,451(kv) điện áp tại thanh góp hạ áp của MBA 1 đã quy đổi về cao áp : Uh1 = Uc1- DU1 = 115,887 - 4,451 = 111,436(kV) Tổn thất điện áp trên đường dây 2 : DUd2 = = = 2,383(kv) Điện áp trên thanh góp cao áp của MBA Uc2 = Uc1- DUb1 = 111,436-2,383 = 109,053(kV) Tổn thất điện áp trên MBA 2 DUb2 = = = 5,092(kv) điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 2 đã quy đổi về cao áp : Uh2 = Uc2 - DUb2 = 109,053- 5,092 = 103,961(kv) Tính toán tương tự ta có bảng sau : Bảng 19 : Tổn thất điện áp và điện áp tại các nút Lộ DUdi(kv) Uci(kv) DUbi(kv) Uhi(kv) NĐ - 1 5,410 115,59 4,462 111,128 1- 2 1,442 109,686 4,926 104,76 NĐ - 3 3,567 117,433 3,101 114,332 3- 4 1,428 112,904 4,875 108,029 NĐ - 5 5,113 115,887 4,451 111,436 5- 6 2,383 109,053 5,092 103,961 Bảng 20 : Tổn thất công suất và công suất trên đường dây Lộ CS NĐ - 1 1 - 2 NĐ - 3 3 - 4 NĐ - 5 5 - 6 Si 30+j.14,52 20+j.9,68 22+j.10,648 20+j.9,68 30+j.14,52 32+j.15,488 Soi 0,058+j.0,4 0,042+j.0,272 0,058+j.0,4 0,042+j.0,272 0,058+j.0,4 0,058+j.0,4 DSbi 0,117+j.2,566 0,089+j.1,769 0,063+j.1,38 0,089+j.1,769 0,117+j.2,566 0,133+j.2,919 Sbi 30,117+j.17,086 20,089+j.11,449 22,063+j.12,028 20,089+j.11,449 30,117+j.17,086 32,133+j.18,407 Sci 30,175+j.17,486 20,131+j.11,721 22,121+j.12,428 20,131+j.11,721 30,175+j.17,486 32,191+j.18,807 Qcid=Qcic 1,877 0,699 1,302 0,699 1,406 0,908 ,, Si 50,53+j.26,147 20,131+j.11,022 42,476+j.21,664 20,131+j.11,022 62,89+j.33,752 32,191+j.17,899 DSdi 1,59+j.3,149 0,224+j.0,215 1,015+j.1,59 0,224+j.0,215 1,874+j.3,713 0,524+j.0,681 , Si 52,12+j.29,296 20,355+j.11,237 43,491+j.23,254 20,355+j.11,237 64,764+j.37,465 32,715+j.18,58 SNi 52,12+j.27,419 20,355+j.10,538 43,491+j.21,952 20,355+j.10,538 64,764+j.36,059 32,715+j.17,672 ồSNi 233,8+j.124,178(MVA) c.Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống: Vậy công suất yêu cầu trên thanh góp 110kV của NĐ Syc = 233,8+j.124,178(MVA) Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, NĐ phải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu.Vì vậy tổng công suất tác dụng do NĐ cung cấp là PF = Pyc = 233,8(MW) Khi cosjF = 0,85 thì công suất phản kháng do nguồn phát ra : QF = PF.tgjF = 233,8.0,62 = 144,956(MVAR) Vậy QF > Qyc nên không cần bù công suất phản kháng trong chế độ phụ tải cực đại. II.Chế độ phụ tải cực tiểu : ở chế độ phụ tải cực tiểu điện áp trên thanh cái của NĐ là : UN = 105 o/o.110 = 115,5(kv) ở chế độ phụ tải cực tiểu thì công suất phụ tải bằng 50 o/o công suất phụ tải ở chế độ phụ tải cực đại. Vì công suât phụ tải nhỏ nên để vận hành kinh tế ta xem xét có thể cắt bứt 1 MBA ở các trạm hay không. Điều kiện để cắt bớt 1 MBA trong trạm là : Smin ≤ Sc = Sđm Trong đó : Sđm : công suất định mức của MBA DPo: tổng tổn thất công suất khi không tải DPn: tổng tổn thất công suất khi ngắn mạch ãXét trạm 1 : Smin = = 16,665(MVA) Sc = 25 =17,38(MVA) Tương tự ta có Bảng 21 : Công suất tại các trạm Trạm Smin(MVA) Sc(MVA) Số máy còn lại 1 16,665 17,38 1 2 11,110 11,247 1 3 12,221 17,38 1 4 11,110 11,247 1 5 16,665 17,38 1 6 17,375 17,38 1 b.Đường dây NĐ-5-6 : Sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ thay thế: ND . .S Zd1 . ,, S1 . , S1 . ,,, S1 . S2 . , S2 . ,, S2 Zd2 . Sc2 . DS02 . Sb2 Zb2 . S6=32+j.15,488 Qc1d Qc1c Qc2d Qc2c Zb1 . Sb1 . DS01 C1 h1 . S5=15+j.14,52 Với đường dây: Zd1 = 4,452 + j.8,819(W), B1/2 = 1,162.10-4(s) Zd2 = 4,67 +j.6,07 (W), B2/2 = 0,75.10-4(s) Với MBA : Zb1 = Rb1+j.Xb1 =2,54+j.55,9(W) DS01 = (DP01+j.DQ01).10-3= (29+j.200).10-3= 0,029+j.0,2(MVA) Zb2 = Rb2+j.Xb2 =2,54+j.55,9(W) DS02 = (DP02+j.DQ02).10-3= (29+j.200).10-3= 0,029+j.0,2(MVA)