LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống của con người. Nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, chính vì vậy chúng ta cần xây dựng thêm các hệ thống điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ. Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, các mạng điện và các hộ tiêu thụ điện được liên kết với nhau thành một hệ thống để thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng. Mạng điện là một tập hợp gồm có các trạm biến áp, trạm đóng cắt, các đường dây trên không và các đường dây cáp. Mạng điện được dùng để truyền tải và phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ.
Cùng với sự phát triển công nghiệp hoá , hiện đại hoá của đất nước . Công nghiệp điện lực giữ vai trũ đặc biệt quan trọng do điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rói nhất trong các nghành kinh tế quốc dân. Ngày nay nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ , đời sống không ngừng nâng cao, các khu đô thị , dân cư cũng như các khu công nghiệp xuất hiện ngày càng nhiều , do đó nhu cầu về điện năng tăng trưởng không ngừng .
Để đáp ứng được nhu cầu cung cấp điện ngày càng nhiều và không ngừng của đất nước của điện năng thỡ công tác quy hoạch và thiết kế mạng lưới điện đang là vấn đề cần quan tâm của ngành điện nói riêng và cả nước nói chung.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện giúp sinh viên áp dụng được những kiến thức đó học để thực hiện được những công việc đó. Tuy là trên lý thuyết nhưng đó phần nào giúp cho sinh viên hiểu được hơn thực tế đồng thời có những khái niệm cơ bản trong công việc quy hoạch và thiết kế mạng lưới điện và cũng là bước đầu tiên tập duợt đêt có những kinh nghiệm cho công việc sau này nhằm đápứng đúng đắn về kinh tế và kỹ thuật trong công việc thiết kế và xây dựng mạng lưới điện sẽ mang lại hiệu quả cao đối với nền kinh tế đang phát triển ở nước ta nói chung và đối với ngành điện nói riêng. Việc thiết kế mạng lưới điện phải đạt đuợc những yêu cầu về kỹ thuật đồng thời giảm tối đa được vốn đầu tư trong phạm vi cho phép là vô cùng quan trọng đối vơi nền kinh tế của nước ta hiện nay.
153 trang |
Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 3695 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế lưới điện khu vực 2 nguồn điện, 8 phụ tải, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
51060,35.106 đ
4. Phương án IV.
Các kết quả tính tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng của phương án này tính tương tự như phương án trên và cho ở bảng 2.22dưới đây:
Bảng 2.22 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây
Đường dây
Ký hiệu dây dẫn
L,
km
P,
MW
Q, MVAr
R,
Ù
ÄP, MW
k0.106, đ/km
K.106,
đ
I – 1
2AC-70
60
19.5
12,07
13,8
0,559
208
19968
II – 6
2AC-150
41,23
49.5
37,13
4,33
1,370
403
26585,104
6 – 1
2AC-70
42,43
25.5
15,79
9,76
0,725
208
14120,704
II – 2
2AC-95
50
30
18,5
8,25
0,846
283
22640
II– 7
2AC-70
70
26
19,5
16,74
1,461
208
23296
I – 3
2AC-70
56,57
25
15,47
13,01
0,929
208
18826,496
I – 4
1AC-150
70
25
15,47
14,70
1,05
403
28210
I – 8
2AC-70
44,72
15
11,25
10,29
0,298
208
14882,816
I – 5
1AC-185
64,03
28
21
10,89
1,103
441
28237,23
Tổng
8,399
196766,35
c. Xác định chi phí vận hành hàng năm
Tổng các chi phí vận hành hàng năm được xác định theo công thức:
Y = avhđ.Kđ + ÄA.c
Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng:
ô = (0,124 + 4500.10-4)2.8760 = 2886 h
Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị:
ÄA = 8,399.2886 = 24239,51 MWh
Chi phí vận hành hàng năm bằng:
Y = 0,04. 196766,35.106 + 24239.51.103.550 = 21202,39.106 đ
Chi phí tính toán hàng năm bằng:
Z = atc.Kđ + Y = 0,125.196766.35.106 + 21202,39.106 = 45798,18.106 đ
5. Phương án V.
Các kết quả tính tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng của phương án này tính tương tự như phương án trên và cho ở bảng 2.23 dưới đây:
Bảng 2.23 Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây
Đường dây
Ký hiệu dây dẫn
L,
km
P,
MW
Q, MVAr
R,
Ù
ÄP, MW
k0.106, đ/km
K.106,
đ
I – 1
2AC-70
60
19,5
12,07
13,8
0,559
208
19968
I – 3
2AC-150
56,57
50
30,95
5,85
1,768
403
36476,336
3 – 4
1AC-150
50
25
15,47
10,5
0,986
403
20150
II – 6
2AC-150
41,23
49,5
37,13
4,35
1,362
403
26585,104
6 – 1
2AC-70
42,43
25,5
15,79
9,76
0,725
208
14120,704
II – 2
2AC-95
50
30
20,45
8,25
0,898
283
22640
II – 7
2AC-70
72,8
26
21,45
16,74
1,571
208
24227,84
I – 8
2AC-150
44,72
43
35,48
4,70
1,207
403
28835,456
8 – 5
1AC-185
30
28
23,1
5,1
0,553
441
13230
Tổng
9,67
206233,44
c. Xác định chi phí vận hành hàng năm
Tổng các chi phí vận hành hàng năm được xác định theo công thức:
Y = avhđ.Kđ + ÄA.c
Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng:
ô = (0,124 + 4500.10-4)2.8760 =2886 h
Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị:
ÄA = 9,67.2886 = 27907,62 MWh
Chi phí vận hành hàng năm bằng:
Y = 0,04. 206233,44.106 + 27907,62 .103.550 = 23598.528.106 đ
Chi phí tính toán hàng năm bằng:
Z = atc.Kđ + Y = 0,125.206233,44.106 + 23598,528.106 = 49377,708.106 đ
Các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của cả5 phương án so sánh được tổng hợp ở bảng dưới đây:
Bảng 2.24 Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của các phương án so sánh
Phương án
I
II
III
IV
V
ÄUmax bt %
7,06
10,29
13,89
8,03
10,29
ÄUmax sc %
12,36
15,3
27.98
12,98
15,93
Z.106 đ
45181,22
49275,57
51060,35
45798.18
49377.708
Từ các kết quả tính toán trong bảng 2.24 ta thấy răng phương án I là phương án tối ưu về kinh tế – kỹ thuật trong các phương án đưa ra.
CHƯƠNG III: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
I. Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm, sơ đồ các trạm và sơ đồ hệ thống điện
1. Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp của nhà máy điện
Do máy phát điện của nhà máy nhiệt điện nối bộ với máy biến áp tăng áp, lượng công suất tự dùng lấy ngay ở đầu cực máy phát, nên ta chọn máy biến áp tăng áp cho nhà máy theo điều kiện : SđmBA ≥ SđmF - STD
Trong đó:
SđmF là công suất định mức của mỗi máy phát điện.
STD là công suất tự dùng STD = 10%.SđmF
Vì các tổ máy phát điện của nhà máy NĐI và NĐII đều có công suất đặt là 50 MW, cosö =0,8.
Do đó ta có: SF = 50 + j37,5 MVA
STD = 0,1.(50 + j37,5) = 5 + j3,75 MVA → SđmBA = 45 + j33,75 MVA
Vậy
( Tra trong tài liệu thiết kế các mạng và hệ thống điện – trang 276 của tác giả Nguyễn Văn Đạm - NXBKH&KT 2005 )
Chọn máy biến áp TDH-63000/110 có các thông số cho trong bảng 3.1 dưới đây:
Bảng 3.1 Các thông số của máy biến áp tăng áp
Sđm,
MVA
Các số liệu kỹ thuật
Các số liệu tính
Uđm, kV
Un,
%
ÄPn,
kW
ÄP0,
kW
I0,
%
R,
Ù
X,
Ù
ÄQ0,
kVAr
Cao
Hạ
63
115
10,5
10,5
260
59
0,65
0,87
22
410
2. Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp
Các phụ tải trong hệ thống có hộ loại I và có hộ loại III. Vì vậy đối với các hộ phụ tải loại I để đảm bảo cung cấp điện ta cần đặt hai máy biến áp trong mỗi trạm, còn hộ phụ tải loại III chỉ cần đặt một máy biến áp trong mỗi trạm.
Khi chọn công suất của máy biến áp cần xét đến khả năng quá tải của máy biến áp còn lại ở chế độ sau sự cố. Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40% trong thời gian phụ tải cực đại. Công suất của mỗi máy biến áp trong trạm 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 một máy biến áp, công suất của máy biến áp được chọn theo điều kiện:
S ≥ Smax
Trong đó Smax là công suất cực đại của trạm.
Tính công suất của máy biến áp trong trạm 5:
S ≥ 35,29MVA
Đối với các trạm 7 và 8 ta tính tương tự và có kết quả tính toán và lựa chọn máy biến áp ở bảng 3.2 .
* Đối với trạm có hai máy biến áp, công suất của mỗi máy biến áp bằng:
Tính công suất của máy biến áp trong trạm 1:
Từ bảng 1.1 ta có Smax = 52,93 MVA, do đó:
Tra trong tài liệu ta chọn được máy biến áp TPDH-32000/110.
Đối với các trạm 2,3,4 và 6 ta tính tương tự và có kết quả tính toán và lựa chọn máy biến áp ở bảng dưới đây:
Trạm
Công suất PT
Si tính toán, MVA
Loại MBA chọn
1
45 + j27,86
37,80
TPDH-40000/110
2
30+j18,57
25,5
TPDH-32000/110
3
25+j15,47
21
TPDH-25000/110
4
25+j15,47
29,4
TPDH-32000/110
5
28+j21
35
TPDH-40000/110
6
24+j18
21,42
TPDH-25000/110
7
26+j19,5
23,21
TPDH-25000/110
8
15+j11,25
13,39
TDH-16000/110
Kết quả tính toán cho ta thấy rằng các máy biến áp trong các trạm hạ áp có 3 loại máy biến áp đó là: TPDH-25000/110 , TPDH-32000/110, TPDH-40000/110
và TDH-16000/110 .
Các thông số của các máy biến áp như sau:
Bảng 3.2 Các thông số của máy biến áp hạ áp
Sđm,
MVA
Các số liệu kỹ thuật
Các số liệu tính
Uđm, kV
Un,
%
ÄPn,
kW
ÄP0,
kW
I0,
%
R,
Ù
X,
Ù
ÄQ0,
kVAr
Cao
Hạ
25
115
11
10,5
120
29
0,80
2,54
55,9
200
32
115
11
10,5
145
35
0,75
1,87
43,5
240
40
115
11
10,5
175
42
0,7
1,44
34,8
280
16
115
11
10,5
85
21
0,85
4,38
86,7
136
II. Chọn sơ đồ trạm và sơ đồ hệ thống điện
Sơ đồ trạm tăng áp của các nhà máy nhiệt điện và trạm trung gian 1 chọn sơ đồ 3MC/2 mạch. Trong đó các máy cắt điện 110kV được chọn là máy cắt SF6 , còn phía 10kV sử dụng các máy cắt hợp bộ. Các trạm cuối sử dụng sơ đồ cầu. Đối với đường dây có chiều dài lớn hớn hoặc bằng 70 km thì ta dùng sơ đồ cầu đủ, đối với đường dây có chiều dài nhỏ hơn 70 km thì ta dùng sơ đồ cầu ngoài.
Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu
(≤ 70 km) (≥70 )
CHƯƠNG IV: GIẢI TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ CỦA HỆ THỐNG 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
1. Đường dây II – 2:
Sơ đồ nguyên lý và thay thế của mạng điện cho trên hình dưới đây:
NĐII
TPDH-32000/110
2AC – 95
50 km
Zb
NĐII
2
Zd
Trong chương hai và ba ta có các thông số của đường dây II – 2:
;
Đối với máy biến áp:
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức:
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị:
Công suất điện dung ở cuối đường dây bằng:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây có giá trị:
Công suất điện dung đầu đường dây bằng:
Công suất từ nhà máy điện truyền vào đường dây có giá trị:
2. Đường dây I – 4:
NĐI
70 km
AC-150
4
TPDH-32000/110
Zb
NĐI
4
Zd
Trong chương hai và ba ta có các thông số của đường dây I – 4:
;
Đối với máy biến áp:
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức:
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị:
Công suất điện dung ở cuối đường dây bằng:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây có giá trị:
Công suất điện dung đầu đường dây bằng:
Công suất từ nhà máy điện truyền vào đường dây có giá trị:
Các đường dây còn lại được tính tương tự. Kết quả tính toán được cho trong bảng dưới dây:
Bảng 4.1 . Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế các đường dây nối với nhà máy điện
§êng
d©y
I– 3
13,04+j12,44
1,46
0,07+j0,48
1,27+j27,95
25+j15,47
I–4
14,7+j29,12
0,96
0,035+j0,24
1,87+j43,5
25+j15,47
I– 5
10,89+j26,19
0,91
0,042+j0,28
1,44+j34,8
28+j21
I –8
10,29+j9,84
1,15
0,042+j0,272
2,19+j43,35
15+j11,25
II – 2
8,25+j10,73
1,33
0,07+j0,48
0,935+j21,75
30+j18,57
II – 6
9,48+j9,07
1.,06
0,058+j0,4
1,.27+j27,95
24+j18
II –7
16,74+j16,03
1,88
0,058+j0,4
1,27+j27,95
26+j19,5
Bảng 4.2 . Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nôi với nhà máy nhiệt điện
§êng
d©y
Qcc ,
MVAr
I– 3
26,119+j15,321
26,119+j17,088
0,958+j0,915
25,161+j16.173
1,767
25,091+j17,46
0,091+j1,99
I– 4
26,317+j18,767
26,317+j19,93
1,148+j2,275
25,169+j17.655
1,162
25,134+j18,577
0,134+j3,107
I– 5
29,413+j25,647
29,413+j26,748
1,225+j2,946
28,188+j23.802
1,101
28,146+j24,523
0,146+j3,523
I – 8
15,394+j10,046
15,394+j11,437
0,299+j0,286
15,105+j11.151
1,391
15,063+j12,509
0,063+j1,259
II – 2
31,031+j18,476
31,031+j20,076
0,865+j1,125
30,166+j18.951
1,609
30,096+j20,08
0,096+j2,23
II –6
24,897+j18,626
24,897+j19,909
0,745+j0,713
24,152+j19.196
1,283
24,094+j20,079
0,094+j2,079
II –7
27,674+j19,24
27,674+j21,51
1,505+j1,441
26,169+j20.069
2,27
26,111+j21,939
0,111+j2,439
3. Đường dây I – 1 – II:
2AC-70
NĐI
60 km
1
TPDH-40000/110
NĐII
72.8 km
2AC-70
1
ZNII-1
ZNI-1
NĐI
NĐII
Trong chương hai và chương ba tính được các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
- Máy biến áp 1 có:
ÄS0 = 2.(0,042 + j 0,28) = 0,084 + j 0,56 MVA
Zb1 = 0,5.(1,44 + j34,8) = 0,72+j17,4 Ù
- Đường dây I – 1:
ZI- 1 = 13,8+j13,2 Ù ;
- Đường dây II – 1:
ZII- 1 = 16,74+j16,03 Ù ;
Công suất của nhà máy NĐI ở chế độ phụ tải cực đại:
Công suất tự dùng của nhà máy NĐI ở chế độ phụ tải cực đại:
Công suất tại thanh cái hạ áp của trạm tăng áp I là:
S = SF1 – STD1 =127,5 + j95,625 – (15+j11,25) = 112,5 + j84,375 MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐI:
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức:
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị:
Công suất chạy vào đường dây I – 1 bằng:
Công suất điện dung ở đầu đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Công suất điện dung ở cuối đường dây I – 1 bằng:
Công suất của đường dây I – 1 truyền vào thanh cái của trạm 1 là:
Dòng công suất truyền từ đường dây II – 1 vào thanh cái của trạm l là:
Công suất điện dung ở cuối đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Công suất điện dung ở đầu đường dây II – 1 bằng:
Công suất ở đầu đường dây II – 1 bằng:
Công suất tự dùng của nhà máy NĐII ở chế độ cực đại:
Từ bảng 4.2 ta tính được công suất của các phụ tải nối vào NĐII là:
Công suất tại thanh cáI cao áp của NĐII là:
S = SNDII – 1 + SII = 32,812 + j20,937 + 83,602 + j56,342 =
= 116,414 + j77,279 MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐII:
Công suất do nhà máy NĐII phát ra trong chế độ này là:
4. Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống
Từ các kết quả tính toán của chế độ phụ tải cực đại ở trên ta tính được tổng công suất yêu cầu cần phát của các nhà máy điện II bằng:
Nếu yêu cầu NĐII phát ra công suất là:
Pcc = 136,969 MW
Hệ số công suất của các nguồn điện bằng 0,8 thì công suất phản kháng nhà máy II cung cấp bằng:
Qcc = Pcc,tgöNĐII = 136,969 . 0,75 = 102,73 MVAr
Nhận thấy Qcc > Qyc vậy không cần bù công suất phản kháng.
II. Chế độ phụ tải cực tiểu
Công suất trong chế độ này bằng 70% công suất trong chế độ phụ tải cực đại, để vận hành kinh tế các trạm hạ áp ta có thể cắt bớt 1 máy biến áp trong các trạm.
Điều kiện cắt bớt 1 máy biến áp là:
Trong đó: m – số lượng máy biến áp trong trạm,
Sdm – công suất định mức của máy biến áp.
Đối với trạm có hai máy biến áp thì:
Ta có bảng kết quả tính toán về công suất của phụ tải và công suất quá tải cho phép của máy biến áp tại mỗi trạm biến áp.
Bảng 4.3. Giá trị Spt và Sgh của các trạm hạ áp
Hé tiªu thô
1
31,5 + j19,5
37,05
27,71
2
21 + j13
24,7
22,23
3
17,5 + j10,83
20,58
17,38
4
17,5+j10,83
20,58
-
5
19,6+j14,7
24,50
-
6
16,8+j12,6
21,00
17,38
7
18,2+j13,65
22,75
17,38
8
10,5+j7,88
13,13
11,24
Các kết quả tính toán ở trên ta thấy rằng, trong chế độ phụ tải cực tiểu các trạm có hai máy biến áp đều vận hành cả hai máy biến áp.
*Tương tự như đối với chế độ pt cực đại ta tính được bảng 4.5 dưới dây:
Bảng 4.4 . Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế các đường dây
§êng
d©y
I– 3
13,04+j12,44
1,46
0,07+j0,48
1,27+j27,95
17,5+j10,83
I–4
14,7+j29,12
0,96
0,035+j0,24
1,87+j43,5
17,5+j10,83
I– 5
10,89+j26,19
0,91
0,042+j0,28
1,44+j34,8
19,6+j14,7
I –8
10,29+j9,84
1,15
0,042+j0,272
2,19+j43,35
10,5+j7,88
II – 2
8,25+j10,73
1,33
0,07+j0,48
0,935+j21,75
21+j13
II – 6
9,48+j9,07
1,06
0,058+j0,4
1,27+j27,95
16,8+j12,6
II –7
16,74+j16,03
1,88
0,058+j0,4
1,27+j27,95
18,2+j13,65
Bảng 4.5 . Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nôi với nhà máy nhiệt điện
§êng
d©y
Qc ,
MVAr
I– 3
17,984+j9,063
17,984+j10,83
0,440+j0,42
17,544+j10,041
1,767
17,544+j11,808
0,044+j0,978
I– 4
18,092+j11,076
18,092+j12,238
0,527+j1,044
17,565+j11,191
1,162
17,565+j12,353
0,065+j1,523
I– 5
20,033+j15,096
20,033+j16,196
0,362+j0,871
19,671+j15,325
1,101
19,671+j16,426
0,071+j1,726
I – 8
10,652+j5,625
10,652+j7,016
0,134+j0,129
10,518+j6,887
1,391
10,518+j8,278
0,018+j0,398
II – 2
21,357+j11,282
21,357+j12,891
0,310+j0,404
21,047+12,487
1,609
21,047+j14,096
0,047+j1,096
II – 6
17,189+j11,608
17,189+j12,735
0,343+j0,328
16,846+j12,407
1,283
16,846+j13,69
0,046+j1,019
II – 7
18,933+j10,856
18,933+j13,126
0,679+j0,651
18,254+j12,575
2,27
18,254+j14,845
0,054+j1,195
** Đường dây I – 1 – II:
2AC-70
NĐI
60 km
1
TPDH-40000/110
NĐII
72.8 km
2AC-70
1
ZNII-1
ZNI-1
NĐI
NĐII
Trong chương hai và chương ba tính được các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
- Máy biến áp 1 có:
ÄS0 = 2.(0,042 + j 0,28) = 0,084 + j 0,56 MVA
Zb1 = 0,5.(1,44+j34,8) = 0,72+j17,4Ù
- Đường dây I – 1:
ZI- 1 = 13,8+j13,2 Ù ;
- Đường dây II – 1:
ZII- 1 = 16,74+j16,03 Ù ;
Công suất của nhà máy NĐI ở chế độ phụ tải cực tiểu:
Công suất tự dùng của nhà máy NĐI ở chế độ phụ tải cực tiểu:
Công suất tại thanh cái hạ áp của trạm tăng áp I là:
S = SF1 – STD1 = 75+j56,17 MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐI:
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức:
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị:
Công suất chạy vào đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Công suất điện dung ở cuối đường dây NĐI – 1 bằng:
Công suất của đường dây I – 1 truyền vào thanh cái của trạm 1 là:
Dòng công suất truyền từ đường dây II – 1 vào thanh cái của trạm l là:
Công suất điện dung ở cuối đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Công suất ở đầu đường dây II – 1 bằng:
Công suất tự dùng của nhà máy II ở chế độ cực tiểu:
Công suất của các phụ tải nối vào NĐII là:
Công suất tại thanh cáI cao áp của NĐII là:
S = SNDII – 1 + SII = 82,21+j41,223MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐII:
Công suất do nhà máy NĐII phát ra trong chế độ này là:
III. Chế độ sự cố
Sự cố trong mạng điện có thể xảy ra khi ngừng một máy phát,ngừng một mạch đường dây trên đường dây hai mạch liên kết giữa hai nhà máy,ngừng một mạch trên các đường dây hai mạch nối từ nguồn cung cấp đến các phụ tải.khi xét sự cố chúng ta không giả thiết sự cố xếp chồng.
1. Đường dây I – 3:
Sơ đồ nguyên lý và thay thế của mạng điện cho trên hình dưới đây:
NĐI
TPDH-25000/110
1AC – 70
56.57 km
Zb
NĐI
3
Zd
Trong chương hai và ba ta có các thông số của đường dây I – 2:
;
Đối với máy biến áp:
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức:
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị:
Công suất điện dung ở cuối đường dây bằng:
Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây bằng:
Công suất trước tổng trở đường dây có giá trị:
Công suất điện dung đầu đường dây bằng:
Công suất từ nhà máy điện truyền vào đường dây có giá trị:
Tương tự như vậy ta tính vơ các lộ đuờng dây khá ta được bảng sau:
Bảng 4.1 . Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế các đường dây nối với nhà máy điện
Đường
dây
I– 3
26,08+j24,88
0,72
0,058+j0,4
1,27+j27,95
25+j15,47
I–8
20,58+j19,68
0,575
0,042+j0,272
2,19+43,35
15+j11,25
II– 2
16,5+j21,46
0,665
0,07+j0,48
0,935+j21,75
30+j18,57
II –6
18,96+j18,14
0,53
0,058+j0,4
1,27+j27,95
24+j18
II – 7
33,48+j32,04
0,94
0,058+j0,4
1,27+j27,95
26+j19,5
Bảng 4.6 . Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nôi với nhà máy nhiệt điện
Đường
dây
Qc ,
MVAr
NI– 3
27,226+j19,027
27,220+j19,898
2,058+j1,633
25,162+j17,935
0,871
25,162+j18,806
0,133+j3,136
NI– 8
15,716+j11,936
15,716+j12,632
0,633+j0,605
15,083+j12,027
0,696
15,083+j12,722
0,063+j1,259
NII–2
32,322+j25,670
32,322+j26,475
2,026+j2,636
30,296+j23,839
0,805
30,296+j24,643
0,261+j5,833
NII–6
25,762+j21,708
25,762+j22,349
1,595+j1,526
24,168+j20,823
0,641
24,168+j21,464
0,133+j3,264
NII–7
29,478+j24,403
29,478+j25,540
3,586+j3,144
26,192+j22,395
1,137
26,192+j23,533
0,163+j3,833
2. Đường dây I – 1 – II:
NĐI
1
1AC-70
60 km
NĐII
72.8 km
2AC-70
TPDH-40000/110
*) Khi sự cố một lộ đường dây trong mạch đường I – 1 :
1
ZNII-1
ZNI-1
NĐI
NĐII
Trong chương hai và chương ba tính được các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
ÄS0 = 2.(0,042 + j 0,28) = 0,084 + j 0,56 MVA
Zb1 = 0,5.(1,44 + j34,8) = 0,72+j17,4 Ù
- Đường dây I – 1:
ZI- 1 = 2.(13,8+j13,2)=27,6+j26,4 Ù ;
- Đường dây II – 1:
ZII- 1 = 16,74+j16,03 Ù ;
Công suất của nhà máy NĐI ở chế độ phụ tải cực đại:
Công suất tự dùng của nhà máy NĐI ở chế độ phụ tải cực đại:
Công suất tại thanh cái hạ áp của trạm tăng áp I là:
S = SF1 – STD1 =127,5 + j95,625 – (15+j11,25) = 112,5 + j84,375 MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐI:
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức:
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị:
Công suất chạy vào đường dây I – 1 bằng:
Công suất điện dung ở đầu đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Công suất điện dung ở cuối đường dây I – 1 bằng:
Công suất của đường dây I – 1 truyền vào thanh cái của trạm 1 là:
Dòng công suất truyền từ đường dây II – 1 vào thanh cái của trạm l là:
Công suất điện dung ở cuối đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Công suất điện dung ở đầu đường dây II – 1 bằng:
Công suất ở đầu đường dây II – 1 bằng:
Công suất tự dùng của nhà máy NĐII ở chế độ cực đại:
Công suất của các phụ tải nối vào NĐII là:
Công suất tại thanh cáI cao áp của NĐII là:
S = SNDII – 1 + SII = 33,224 + j22,953 + 83,602 + j56,342 =
= 116,826 + j79,295 MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐII:
Công suất do nhà máy NĐII phát ra trong chế độ này là:
*) Khi sự cố một lộ đường dây trong mạch đường II – 1 :
NĐI
60 km
TPDH-40000/110
NĐII
72.8 km
1AC-70
2AC-70
1
1
ZNII-1
ZNI-1
NĐI
NĐII
Trong chương hai và chương ba tính được các thông số của các phần tử trong mạng điện như sau:
- Máy biến áp 1 có:
ÄS0 = 2.(0,042 + j 0,28) = 0,084 + j 0,56 MVA
Zb1 = 0,5.(1,44 + j34,8) = 0,72+j17,4 Ù
- Đường dây I – 1:
ZI- 1 = 13,8+j13,2 Ù ;
- Đường dây II – 1:
ZII- 1 = 2.(16,74+j16,03)=33,48+j32,06 Ù
Công suất của nhà máy NĐI ở chế độ phụ tải cực đại:
Công suất tự dùng của nhà máy NĐI ở chế độ phụ tải cực đại:
Công suất tại thanh cái hạ áp của trạm tăng áp I là:
S = SF1 – STD1 =127,5 + j95,625 – (15+j11,25) = 112,5 + j84,375 MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐI:
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức:
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị:
Công suất chạy vào đường dây I – 1 bằng:
Công suất điện dung ở đầu đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Công suất điện dung ở cuối đường dây I – 1 bằng:
Công suất của đường dây I – 1 truyền vào thanh cái của trạm 1 là:
Dòng công suất truyền từ đường dây II – 1 vào thanh cái của trạm l là:
Công suất điện dung ở cuối đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Công suất điện dung ở đầu đường dây II – 1 bằng:
Công suất ở đầu đường dây II – 1 bằng:
*) Khi sự cố một tổ máy phát
- Đường dây II – 1:
ZII- 1 = 16,74+j16,03 Ù ;
Công suất của nhà máy NĐI ở chế đậinỳ:
Công suất tự dùng của nhà máy NĐI ở chế độ này:
Công suất tại thanh cái hạ áp của trạm tăng áp I là:
S = SF1 – STD1 = 90+j67,5,5MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐI:
Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức:
Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng:
Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của máy biến áp có giá trị:
Công suất chạy vào đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây I – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây I – 1 có giá trị:
Công suất điện dung ở cuối đường dây NĐI – 1 bằng:
Công suất của đường dây I – 1 truyền vào thanh cái của trạm 1 là:
Dòng công suất truyền từ đường dây II – 1 vào thanh cái của trạm l là:
Công suất điện dung ở cuối đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất sau tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây II – 1 bằng:
Dòng công suất trước tổng trở đường dây II – 1 có giá trị:
Công suất ở đầu đường dây II – 1 bằng:
Công suất tự dùng của nhà máy II ở chế này:
Công suất của các phụ tải nối vào NĐII là:
Công suất tại thanh cáI cao áp của NĐII là:
S = SNDII – 1 + SII = 140,923+j101,694MVA
Tổn thất công suất trong MBA tăng áp của NĐII:
Công suất do nhà máy NĐII phát ra trong chế độ này là:
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT
I. Tính điện áp tại các nút
I.1. Chế độ phụ tải cực đại
Trong mạng điện thiết kế có 2 nguồn cung cấp là nhà máy NĐI và nhà máy NĐII. Ta chọn thanh góp 110kV của nhà máy NĐII là nút điện áp cơ sở.
Do điện áp trên thanh cái cao áp của nhà máy nhiệt điện khi phụ tải cực đại bằng 110% điện áp định mức của mạng điện nên ta có:
UCS = 110%. Uđm = 110% . 110 = 121 kV
1.Phụ tải số 1:
Tổn thất điện áp trên đường dây II – 1 :
Điện áp trên thanh cá