Đồ án Lưới điện

3 pha 2 dây quấn TPDH 25000/110 Phụ tải Smax MVA S MVA Loại MBA UN% DPn KW DPn KW Io% RB W XB W DQ0 MVAR 1 31.76 22.69 TPDH 25000/110 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 2 37.64 26.89 TPDH 32000/110 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 3 44.70 31.93 TPDH 32000/110 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 4 44.70 31.93 TPDH 32000/110 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 5 37.64 26.89 TPDH 32000/110 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 6 31.76 22.69 TDH 25000/110 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 b. sơ đồ trạm hạ áp. 1. Đối với các trạm nguồn. Dùng sơ đồ 2 hệ thống thanh góp ( liên hệ với nhau bởi máy cắt nối MCLL) Sơ đồ như sau : 2. Trạm trung gian. - Dùng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp (a) hoặc dùng 2 phân đoạn thanh góp (b) Đến trạm cuối Sơ đồ hệ thống 2 thanh góp (a) Sơ đồ 2 phân đoạn thanh góp (b) 3. Trạm cuối. - Dùng hệ thống có 2 phân đoạn thanh góp + Nếu l ³ 70 Km thì đặt MC điện cao áp ở phía đường dây bởi vì với l lớn thì sự cố xảy ra nhiều do thao tác đóng cắt nhiều vì vậy người ta đặt MC ở cuối đường dây ( sơ đồ a) + Với l < 70 km thì đặt máy cắt điện cao áp ở phía MBA (sơ đồ b ) a. l ³70km b. l<70km Chương IV : xác định dung lượng bù kinh tế. Bù công suất phản kháng trong hệ thống điện nhằm bảo đảm điều kiện cân bằng công suất phản kháng và giảm tổn thất công suất, điện năng cũng như để điều chỉnh điện áp cho hệ thống điện. Ta thường bù công suất phản kháng ở thanh góp phía thứ cấp của MBA. Nhiệm vụ của chúng ta là phải xác định công suất bù tối ưu cho các thiết bị bù dựa vào hàm chi phí tính toán hàng năm bé nhất của mạng điện. Giả thiết : tại mỗi nút phụ tải ta đặt công suất bù Qbi ( i = 1, 6 ) và lập hàm chi phí tính toán hàng năm là Z = Z(Qbi). Sau đó ta tính và cho = 0, từ đó giải hệ phương trình và tìm Qbi tối ưu. Công suất Qbi tối ưu phải thoả mãn điều kiện : Qbi ³ 0 và chỉ bù đến cosj = 0,95 á 0,97 ( bởi vì sau đó công suất phản kháng ảnh hưởng không nhiều đến tổn thất công suất và điện áp của mạng điện ). Nếu Qbi < 0 thì ta cho Qbi = 0 ( nghĩa là ở nút đó không cần phải bù công suất phản kháng ) Khi đó bỏ phương trình thứ i đi và giải lại hệ các phương trình còn lại. 1. Mạng điện hở có 1 phụ tải. A B b P+jQ Qb Q A R b Q- Qb Hàm chi phí tính toán của mạng điện này : Z = Z1 + Z2 + Z3 Trong đó Z1 là phí tổn hàng năm do có đầu tư thiết bị bù. Z1 = ( avh+ atc).Ko.Qb Với avh= 0,1 ; atc=0,125 ; Ko = 150.103 (đ) là giá 1KVAR công suất thiết bị bù hay Ko = 150.106 (đ/MVAr) Z2 là phí tổn thất điện năng do thiết bị bù tiêu tốn. Z2 = C. t. DP*.Qb C = 500 (đ) là giá 1 KWh điện năng tổn thất hay C = 500.103 (đ/MWh) t là thời gian tụ điện vận hành trong năm, có thể lấy t = Tmax= 5000h là thời gian sử dụng công suất lớn nhất. DP* = 0,005 là tổn thất công suất tương đối trong thiết bị bù Z3 là chi phí tổn thất điện năng cho toàn mạng điện sau khi đặt thiết bị bù : Z3 = C. DP. t t là thời gian tổn thất công suất lớn nhất = ( 0,124 + 5000.10-4). 8760 = 3411 (h) DP : là tổn thất công suất toàn mạng (MW) Uđm=110 (kV) Q : công suất phản kháng cực đại của hộ tiêu thụ lúc chưa có bù (MVAr) R : là điện trở của đường dây và MBA qui về bên cao áp. 2.Mạng điện có nhiều phụ tải. Chẳng hạn như mạng sau : 1 2 B1 B2 B3 S1 Qb1 S2 Qb2 S3 Qb3 Hàm chi phí tính toán : Z = Z1 + Z2 + Z3 Trong đó : Z1 = ( avh+ atc).K0.(Qb1 + Qb2+.. +Qbn) Z2 = C. t. DP*.( Qb1 +Qb2 +.. +Qbn) Z3 = C. DP. t Lấy các đạo hàm riêng của Z theo Qb1 và Qb2 sau đó cho bằng 0 rồi giải hệ phương trình. sẽ tìm được trị số Qb1,Qb2,..,Qbn. ... Nếu có 1 nghiệm nào đó có giá trị âm thì có nghĩa là ta không cần phải bù tại hộ đó, ta loại trừ nghiệm đó và cho nó bằng 0 thay vào các phương trình còn lại sẽ tìm được các giá trị còn lại. Ta áp dụng tính toán cho các phụ tải : + Xét đoạn N25 : 2x32(MVA) 2xAC185 2xAC95 5 N 89.44km 31,62km Qb5 2x32MVA 1 Qb2 + Chi phí về thiết bị bù có giá trị : Z1 = ( avh+ atc).Ko.(Qb2 + Qb5 ) = 33,75.106. (Qb2 + Qb5 ) + Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong bộ tụ bằng : Z2 = C. t. DP*.( Qb2 +Qb5 ) = 12,5.106. ( Qb2 +Qb5 ) + Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện sau khi đặt thiết bị bù có giá trị : Z3 = C. DP. t = 0,141.106.[ (Q2- Qb2 )2RB2+ (Q5- Qb5 )2.(R25+RB5) + (Q2+ Q5- Qb2-Qb5)2.RN1] Hàm mục tiêu Z có giá trị bằng : Z = Z1 + Z2 + Z3 = 46,25.106. (Qb2 + Qb5 ) + 0,141.106.[ (Q2- Qb2 )2RB2+ + (Q5- Qb5 )2.(R25+RB5) +(Q2+ Q5- Qb2- Qb5 )2.RN2] (*) Từ (*)ta có : Lấy 2 phương trình trừ cho nhau ta được phương trình sau : ( Q2- Qb2).RB2= ( Q5- Qb5 ).( R25+RB5 ) thay số vào ta có : (19.83- Qb2).1,27 = (19.83- Qb5 ).17,62 1,27.Qb2- 17,62. Qb5 = -198,6395 (1) Từ phương trình đầu thay số vào ta có phương trình : -3,049.106. ( 15,49 - Qb2) – 2,691.106. ( 12,39 - Qb5 ) + 46,25.106 = 0 3,049.Qb2+ 2,691. Qb5 = 34,3333 (2) Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau : 1,27.Qb2- 17,62. Qb5 = -198,6395 3,049.Qb2+ 2,691. Qb5 = 34,3333 giải hệ ta được : Qb2 = 1,232 (MVAr) ; Qb5 = 11,36 (MVAr) Khi đó phụ tải 2 có : và phụ tải 5 có : giá trị này quá lớn sẽ không có lợi ta chỉ bù giá trị : ị ta chọn cosj’5 = 0,95 ị Qb5 = Q5 – P5tgj’ = 5,82 (MVAr) + Xét đoạn N13 : 2x32MVA 2xAC185 2xAC95 3 N 70.71km 36.06km Qb3 2x25MVA 1 Qb1 + Chi phí về thiết bị bù có giá trị : Z1 = ( avh+ atc).Ko.(Qb1+ Qb3) = 33,75.106. (Qb1 + Qb3 ) + Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong bộ tụ bằng : Z2 = C. t. DP*.( Qb1 +Qb3 ) = 12,5.106. ( Qb1 +Qb3 ) + Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện sau khi đặt thiết bị bù có giá trị : Z3 = C. DP. t = 0,141.106.[ (Q1- Qb1 )2RB1+ (Q3- Qb3 )2.(R13+RB3) + + (Q1+ Q3- Qb1- Qb3 )2.RN1] Hàm mục tiêu Z có giá trị bằng : Z = Z1 + Z2 + Z3 = 46,25.106. (Qb1 + Qb3 ) + 1,41.105.[ (Q1- Qb1 )2RB1+ + (Q3- Qb3 )2.(R13+RB3) +(Q1+ Q3- Qb1- Qb3 )2.RN1] (*) Từ (*)ta có : Lấy 2 phương trình trừ cho nhau ta được phương trình sau : ( Q1- Qb1).RB1= ( Q3- Qb3 ).( R13+RB53) thay số vào ta có : ( 15,49 - Qb1).1,27 = ( 12,39 - Qb3 ).14,68 1,27.Qb1- 14,68. Qb3 = -162,2129 (1) Từ phương trình đầu thay số vào ta có phương trình : -2,262.106. ( 15,49 - Qb1) – 1,9035.106. ( 12,39 - Qb3) + 46,25.106 = 0 2,262.Qb1 + 1,9035. Qb3 = -12,3727 (2) Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau : 1,27.Qb1- 14,68. Qb3 = -162,2129 2,262.Qb1 + 1,9035. Qb3 = -12,3727 giải hệ ta được : Qb1 = -13,7663 (MVAr) Qb3 = 9,859 (MVAr) Do đó ta không cần phải bù tại phụ tải 2 ta cho Qb1 = 0 và thay vào hệ phương trình trên giải ra ta được : Qb3 = 11,049 (MVAr) Khi đó phụ tải 3 có : giá trị này quá lớn sẽ không có lợi ta chỉ bù giá trị : ị ta chọn cosj’3 = 0,95 ị Qb3 = Q3 – P3tgj3’ = 5,82 (MVAr) + Xét đoạn N64 : 2x32MVA 4 N Qb4 2x25MVA 6 Qb6 + Chi phí về thiết bị bù có giá trị : Z1 = ( avh+ atc).Ko.(Qb6+ Qb4) = 33,75.106. (Qb6 + Qb4 ) + Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong bộ tụ bằng : Z2 = C. t. DP*.( Qb6 +Qb4 ) = 12,5.106. ( Qb6 +Qb4 ) + Chi phí về tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện sau khi đặt thiết bị bù có giá trị : Z3 = C. DP. t = 0,141.106.[ (Q6- Qb6)2RB6 + (Q4- Qb4 )2.(R64+RB4) + + (Q6+ Q4- Qb6- Qb4 )2.RN6] Hàm mục tiêu Z có giá trị bằng : Z = Z1 + Z2 + Z3 = 46,25.106. (Qb6 + Qb4 ) + 1,41.105.[ (Q6- Qb6 )2RB6+ + (Q4- Qb4 )2.(R64+RB4) +(Q6+ Q4- Qb6- Qb4 )2.RN6] (*) Từ (*)ta có : Lấy 2 phương trình trừ cho nhau ta được phương trình sau : ( Q6- Qb6).RB6 = ( Q4- Qb4 ).( R64+RB4) thay số vào ta có : ( 15,49 - Qb6).1,27 = ( 12,39 - Qb4 ).14,68 1,27.Qb6- 14,68. Qb4= -162,2129 (1) Từ phương trình đầu thay số vào ta có phương trình : -2,262.106. ( 15,49 - Qb6) – 1,9035.106. ( 12,39 - Qb4) + 46,25.106 = 0 2,262.Qb6 + 1,9035. Qb4 = -12,3727 (2) Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau : 1,27.Qb6- 14,68. Qb4= -162,2129 2,262.Qb6 + 1,9035. Qb4 = -12,3727 giải hệ ta được : Qb6 = -13,7663 (MVAr) Qb4 = 9,589 (MVAr) Do đó ta không cần phải bù tại phụ tải 6 ta cho Qb6 = 0 và thay vào hệ phương trình trên giải ra ta được : Qb4 = 11,049 (MVAr) Khi đó phụ tải 4 có : giá trị này quá lớn sẽ không có lợi ta chỉ bù giá trị : ị ta chọn cosj’4 = 0,95 ị Qb4 = Q4 – P4tgj4’ = 5,82 (MVAr) Chương V : tính toán chế độ làm việc của mạng điện Nội dung tính toán của chương này là ta phải xác định các trạng thái vận hành điển hình của mạng điện, cụ thể là phải tính toán chính xác sự phân bố công suất, điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong toàn mạng điện trong 3 trạng thái : phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu và sự cố. trạng thái phụ tải cực đại. . Điện áp trên thanh cái cao áp của nhà máy điện là : U0 = 110%.Uđm = 1,1.110 = 121 (kV) 1. Đoạn N 1 3 : 2x32MVA 2xAC185 2xAC120 3 N 70,71km 36,06 km Qb3 2x25MVA 1 + Sơ đồ thay thế : N ZN1 C Z13 D ZB3 -jQ1cđ B1/2 -jQ1cc DS01 -jQ3cđ B3/ 2 -jQ3cc DS03 ZB1 Lấy UC = UD = Uđm=110 kV Ta lấy các kết quả đã tính trong các phần trước như sau : ZB3 = RB3+ j XB3 =(W) + Tổn thất trên MBA 3 có giá trị bằng : = 0,101 +j 1,33 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB3 của MBA có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở Z13 : -jQ3cc = -jQ3cđ = -j.U2đm.B13/ 2 = -j.1102.1,5.10- 4 =-j 1,815 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn 13 + Điện trở tương đương của đoạn đường dây có giá trị : Z13= R13+ j X13= 13,41+ j12,83 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 13 : = 0,489 + j 0,468 (MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở Z13 : + Công suất điện dung ở trước tổng trở Z13 : -jQ3cđ = -j.U2đm.B13/ 2 = -j.1102.1,5.10- 4 =-j 1,815 (MVAr) + Công suất đoạn đường dây C3 : + Tính toán cho MBA 1 ZB1 = RB1+ j XB1 = (W) + Tổn thất trên MBA 1 có giá trị bằng : = 0,14 +j 2,22 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB1 của MBA có giá trị bằng : + Công suất tại nút C có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN1 : -jQ1cc = -j.U2đm.BN1/ 2 = -j.1102.1,35.10- 4 =-j 1,6335 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn N1 : + Điện trở tương đương của đoạn đường dây N1 có giá trị : ZN1 = RN1 + XN1 = 6,75 + j10,575 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N1 : = 1,408 + j 2,206(MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở ZN1 : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN1 : -jQ1cđ = -j Uc2.BN1/ 2 = -j.1212.1,35.10- 4 =-j 1,9765 (MVAr) + Công suất của cả đoạn N13 : Sau khi tính song các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây bây giờ ta tính điện áp tại các nút phụ tải. + Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N1 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm C có giá trị : UC = U0- DUN1 = 121- 4,47 = 116,53 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA1 được xác định như sau : + Điện áp tại phụ tải 1 có giá trị : U1= UC - DUB1 = 116,53 – 4,02 = 112,51 (kV) + Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây 13 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm D có giá trị : UD= UC- DU13 = 116,53- 3,32 = 113,21 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA3 được xác định như sau : + Điện áp tại phụ tải 3 có giá trị : U3 = UD- DUB3 = 113,21 – 1,9 = 111,31 (kV) - Tính các tổn thất điện năng trên các đoạn đường dây : + Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây N3 có giá trị : DAN1 = DPN1. t = 1,401.3411 = 4778,811 (MWh) + Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây 13 có giá trị : DA13 = DP13. t = 0,49.3411 = 1671,39 (MWh) - Tính các tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : + Tổn thất điện năng trong trạm biến áp 1 : = 791,312 (MWh) + Tổn thất điện năng trong trạm biến áp 3 : = 653,177 (MWh) Đoạn N 2 5 : 2x32(MVA) 2xAC185 2xAC95 5 N Qb5 2x32MVA 2 Qb2 + Sơ đồ thay thế : N ZN2 A Z25 B ZB5 -jQ2cđ B2/2 -jQ2cc DS02 -jQ5cđ B25/ 2 -jQ5cc DS05 ZB2 Lấy UA= UB = Uđm=110 kV Ta lấy các kết quả đã tính trong các chương trước như sau : ZB5 = RB5+ j XB5 =(W) + Tổn thất trên MBA 5 có giá trị bằng : = 0,155 +j 2.52 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB5 của MBA có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở Z25 : -jQ5cc = -jQ5cđ = -j.U2đm.B25/ 2 = -j.1102.1,73.10- 4 =-j 2,0933 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn 25 + Điện trở tương đương của đoạn đường dây 25 có giá trị : Z25 = R25 +j X = 15,43 + j14,76 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 25 : = 0,867 + j 0,982(MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở Z25 : + Công suất điện dung ở trước tổng trở Z25 : -jQ5cđ = -j.U2đm.B25/ 2 = -j.1102.2.02.10- 4 =-j 3,0933 (MVAr) + Công suất đoạn đường dây A5 : + Tính toán cho MBA 2 ZB2 = RB2+ j XB2 =(W) + Tổn thất trên MBA 2 có giá trị bằng : = 0,173 +j 3.742 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB2 của MBA có giá trị bằng : + Công suất tại nút A có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN1 : -jQ2cc = -j.U2đm.BN2/ 2 = -j.1102.1,9.10- 4 =-j 2,299 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn N2 : + Điện trở tương đương của đoạn đường dây N2 có giá trị : ZN2 = RN2 + XN2 = 9,545 + j14,95 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N2 : = 1,939 + j 3,039(MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở ZN2 : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN2 : -jQ2cđ = -j Uc2.BN2/ 2 = -j.1212.1,9.10- 4 =-j 2,782 (MVAr) + Công suất của cả đoạn N25 : Sau khi tính song các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây bây giờ ta tính điện áp tại các nút phụ tải. +Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N2 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm A có giá trị : UA = U0- DUN2= 121- 6,49 = 114,51 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA2 được xác định như sau : + Điện áp tại phụ tải 2 có giá trị : U2= UA- DUB2 = 114,51 – 3,85 = 110,66 (kV) + Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây 16 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm B có giá trị : UB = UA- DU25 = 114,51- 3,6 = 110,91 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA6 được xác định như sau : + Điện áp tại phụ tải 5 có giá trị : U5 = UB- DUB5 = 110,91 – 3,09 = 107,82 (kV) - Tính các tổn thất điện năng trên các đoạn đường dây : + Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây N2 có giá trị : DAN2 = DPN2. t = 1,95.3411 = 6651,45 (MWh) + Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây 25 có giá trị : DA25 = DP25. t = 0,57.3411 = 1944,27 (MWh) - Tính các tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : + Tổn thất điện năng trong trạm biến áp 2 : = 781,385 (MWh) + Tổn thất điện năng trong trạm biến áp 6 : = 618,839 (MWh) 3. Đoạn N 6 4 : 2x32MVA 2xAC180 2xAC120 4 N 85,44km 36,03km Qb4 2x25MVA + Sơ đồ thay thế : N ZN6 E Z34 F ZB4 -jQ6cđ B6/2 -jQ6cc DS06 -jQ4cđ B4/ 2 -jQ4cc DS04 ZB6 Lấy UE = UF = Uđm=110 kV Ta lấy các kết quả đã tính trong các phần trước như sau : ZB4 = RB4+ j XB4 = (W) + Tổn thất trên MBA 4 có giá trị bằng : = 0,101 +j 1,33 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB4 của MBA có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở Z64 : -jQ4cc = -jQ4cđ = -j.U2đm.B64/ 2 = -j.1102.1,5.10- 4 =-j 1,815 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn 64 : + Điện trở tương đương của đoạn đường dây có giá trị : Z64 = R64+ j X64= 13,41+ j12,83 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 64 : = 0,489 + j 0,468 (MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở Z64 : + Công suất điện dung ở trước tổng trở Z64 : -jQ4cđ = -j.U2đm.B64/ 2 = -j.1102.1,5.10- 4 =-j 1,815 (MVAr) + Công suất đoạn đường dây E4 : + Tính toán cho MBA 6 ZB6 = RB6+ j XB6 = (W) + Tổn thất trên MBA 6 có giá trị bằng : = 0,14 +j 2,22 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB6 của MBA có giá trị bằng : + Công suất tại nút E có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN6: -jQ6cc = -j.U2đm.BN6/ 2 = -j.1102.1,35.10- 4 =-j 1,6335 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn N6 : + Điện trở tương đương của đoạn đường dây N3 có giá trị : ZN6 = RN6 + XN 6 = 6,75 + j10,575 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N6 : = 1,408 + j 2,206(MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở ZN6 : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN6 : -jQ3cđ = -j Uc2.BN6 / 2 = -j.1212.1,35.10- 4 =-j 1,9765 (MVAr) + Công suất của cả đoạn N64 : Sau khi tính song các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây bây giờ ta tính điện áp tại các nút phụ tải. + Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N6 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm E có giá trị : UE = U0- DUN6 = 121- 4,47 = 116,53 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA6 được xác định như sau : + Điện áp tại phụ tải 6 có giá trị : U6= UE - DUB6 = 116,53 – 4,02 = 112,51 (kV) + Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây 64 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm F có giá trị : UF = UE - DU64 = 116,53- 3,32 = 113,21 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA4 được xác định như sau : + Điện áp tại phụ tải 4 có giá trị : U4 = UF - DUB4= 113,21 – 1,9 = 111,31 (kV) - Tính các tổn thất điện năng trên các đoạn đường dây : + Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây N6 có giá trị : DAN6 = DPN6. t = 1,401.3411 = 4778,811 (MWh) + Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây 64 có giá trị : DA64 = DP64. t = 0,49.3411 = 1671,39 (MWh) - Tính các tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : + Tổn thất điện năng trong trạm biến áp 6 : = 791,312 (MWh) + Tổn thất điện năng trong trạm biến áp 4 : = 653,177 (MWh) **. Ta kiểm tra sự cân bằng chính xác công suất phản kháng trong toàn mạng : + Tổng công suất yêu cầu có giá trị bằng : SPtS = SN25 + SN13+ SN64 = 47,757 + j 19,2304 +( 47,138 + j 21,098 ).2 = 142,033 + j 61,4264 (MVA) ị Lượng công suất phản kháng yêu cầu là : QPtS = 61,4264 (MVAr) + Công suất phản kháng có thể phát ra của nhà máy điện là : QF = PPtS.tgjF =142,033.tg(arccos0,85)= 88,02(MVAr) Ta thấy ở đây QF > QPtS cho nên mạng không cần phải bù cưỡng bức. Trong trường hợp này máy phát vận hành với : Vì toàn mạng không phải đặt thêm thiết bị bù cưỡng bức nữa nên ta không phải tính toán lại sự phân bố chính xác công suất của các nhánh cũng như tổn thất điện áp, tổn thất điện năng trên các nhánh. Như vậy ở chế độ phụ tải cực đại : + Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện : DPS = SDPB + SDPĐD+ DPb Trong đó : + SDPB : là tổng tổn thất công suất trong các MBA SDPB = DPB1 + DPB2 + DPB3 + DPB4 + DPB5 + DPB6 = 0,137 + 0,116 + 0,101 + 0,101 + 0,14 + 0,14 = 0,753(MW) + SDPĐD : là tổng tổn thất công suất chạy trên các đoạn đường dây. SDPĐD = DPN1 + DPN2 + DPN3 + DP34 + DP25 + DP16 = 1,95 + 0,57 + 1,401 + 1,401 + 0,49 + 0,49 = 6,032(MW) + DPb : là tổn thất công suất trong thiết bị bù : DPb = DP*.SQb = 0,005.( 1,023 + 5,82 + 5,82 + 5,82 ) = 0,0924(MW) ịDPS = 0,753 + 6,032 + 0.0924 = 6,8774(MW) + Tổn thất công suất tính theo % của toàn bộ phụ tải trong mạng : Với ∑PPti =135 (MW) đã tính trong chương 1 + Tổn thất điện năng trong toàn mạng điện : DAS = SDAB + SDAĐD+ DAb + SDAB : là tổng tổn thất điện năng trong các MBA. SDAB = DAB1 + DAB2 + DAB3 + DAB4 + DAB5 + DAB6 = 4289,202(MWh) + SDAĐD : là tổng tổn thất điện năng trên các đoạn đường dây. SDAĐD = DAN1 + DAN2 + DAN3 + DA34 + DA25 + DA16 = 21496,122(MWh) + DAb : là tổn thất điện năng trong thiết bị bù : DAb = DPb.Tmax = 0,0924.5000 = 462(MWh) ịDAS = 4289,202 + 21496,122 + 462 = 26247,324(MWh) + Tính theo % II . trạng thái phụ tải cực tiểu. + Điện áp trên thanh cái cao áp của nhà máy điện là : U0 = 105%.Uđm = 1,05.110 = 115,5 (kV) Ta tiến hành tính toán tương tự như lúc phụ tải cực đại nhưng có 2 điều cần chú ý : + Lúc này thiết bị bù kinh tế có bị cắt hay không? + Để vận hành kinh tế trạm biến áp, có thể phải cắt bớt 1 số MBA nếu điều kiện sau thoả mãn : Trong đó : Sđm là công suất định mức của MBA. DP0 là tổn thất công suất khi không tải. DPn là tổn thất công suất tác dụng khi không tải. S là công suất phụ tải trạm biến áp. + Đó là điều kiện để cắt hợp lí 1 MBA trong trạm. + Ví dụ : trạm 1 2 MBA 25000kVA làm việc song song S1 = Smin 1 =70%Smax 1 = 0,7.29,41 = 20,587(MVA Ta thấy : ị Ta sẽ không cắt máy nào. Tính tương tự cho các trạm khác ta có bảng kết quả sau đây : Phụ tải Smax (MVA) Smin (MVA) Smin=Pmin+jQmin Sốmáy (MVA) Cắt hay không 1 29,41 20,587 17,5 + j 10,483 2x25 17,83 Không 2 29,41 20,587 17,5 + j 10,483 2x32 17,83 Không 3 29,41 20,587 17,5 + j 10,483 2x32 17,83 Không 4 23,53 16,471 14 + j 8,673 2x32 17,83 Không 5 23,53 16,471 14 + j 8,673 2x32 17,83 Không 6 23,53 16,471 14 + j 8,673 2x25 11,25 Không Ta kiểm tra xem có cắt thiết bị bù tại các phụ tải không ? Qb1 = 1,232 (MVAr) suy ra ta có : Ta sẽ không cắt bù tại phụ tải 1. Tính toán tương tự cho phụ tải 4,5,6 ta thấy khi phụ tải cực tiểu thì COS j đều lớn hơn 0,97 như vậy nếu để bù sẽ không có lợi vậy ta sẽ cắt bù tại các phụ tải này. 1. Đoạn N 1 3 : 2x16(MVA) 2xAC120 2xAC70 3 N 70,71km 67,08km 2x25MVA 1 Qb1 + Sơ đồ thay thế : N ZN1 A Z13 B ZB3 -jQ1cđ B1/2 -jQ1cc DS01 -jQ3cđ B13/ 2 -jQ3cc DS03 ZB1 Lấy UA= UB = Uđm=110 kV Ta lấy các kết quả đã tính trong các phần trước như sau : ZB3 = RB3+ j XB3 = (W) + Tổn thất trên MBA 6 có giá trị bằng : = 0,087 +j 1,162 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB3 của MBA có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở Z13 : -jQ3cc = -jQ3cđ = -j.U2đm.B13/ 2 = -j.1102.1,73.10- 4 =-j 2,0933 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn 13 + Điện trở tương đương của đoạn đường dây 13 có giá trị : Z13 = R13 +j X13 = 15,43 + j14,76 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 13 : = 0,329 + j 0,315(MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở Z13 : + Công suất điện dung ở trước tổng trở Z16 : -jQ6cđ = -j.U2đm.B16/ 2 = -j.1102.1,73.10- 4 =-j 2,0933 (MVAr) + Công suất đoạn đường dây A6 : + Tính toán cho MBA 1 ZB1 = RB1+ j XB1 =(W) + Tổn thất trên MBA 1 có giá trị bằng : = 0,097 + j 1,246 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB1 của MBA có giá trị bằng : + Công suất tại nút A có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN1 : -jQ1cc = -j.U2đm.BN1/ 2 = -j.1102.1,9.10- 4 =-j 2,299 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn N1 : + Điện trở tương đương của đoạn đường dây N1 có giá trị : ZN1 = RN1 + XN1 = 9,545 + j14,95 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N1 : = 0,979 + j 1,535 (MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở ZN1 : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN1 : -jQ1cđ = -j Uc2.BN1/ 2 = -j115,52.1,9.10- 4 =-j 2,5346 (MVAr) + Công suất của cả đoạn N13 : Sau khi tính song các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây bây giờ ta tính điện áp tại các nút phụ tải. + Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N1 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm A có giá trị : UA = U0- DUN1= 115,5 – 4,83 = 110,67 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA1 được xác định như sau : + Điện áp tại phụ tải 1 có giá trị : U1= UA- DUB1 = 110,67 – 2,63 = 108,04 (kV) + Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây 13 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm B có giá trị : UB = UA- DU13 = 110,67 - 3,08 = 107,59 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA3 được xác định như sau : + Điện áp tại phụ tải 3 có giá trị : U3 = UB- DUB3 = 107,59 – 3,09 = 104,5 (kV) - Tính các tổn thất điện năng trên các đoạn đường dây : + Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây N1 có giá trị : DAN1 = DPN1. t = 1,05.3411 = 3581,55 (MWh) + Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây 16 có giá trị : DA13 = DP13. t = 0,35.3411 = 1193.85 (MWh) - Tính các tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : + Tổn thất điện năng trong trạm biến áp 1 : = 639,941 (MWh) + Tổn thất điện năng trong trạm biến áp 3 : = 521,548 (MWh) 2. Đoạn N 2 5 : 2x32MVA 2xAC185 2xAC95 5 N 89,44km 31,62km 2x32MVA 2 + Sơ đồ thay thế : N ZN2 C Z25 D ZB5 -jQ2cđ B2/2 -jQ2cc DS02 -jQ5cđ B5/ 2 -jQ5cc DS05 ZB2 Lấy UC = UD = Uđm=110 kV Ta lấy các kết quả đã tính trong các phần trước như sau : ZB5 = RB5+ j XB5 =(W) + Tổn thất trên MBA 5 có giá trị bằng : = 0,084 +j 0.969 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB5 của MBA có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở Z25 : -jQ5cc = -jQ5cđ = -j.U2đm.B25/ 2 = -j.1102.1,5.10- 4 =-j 1,815 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn 25 + Điện trở tương đương của đoạn đường dây có giá trị : Z25= R25+ j X25= 13,41+ j12,83 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 25 : = 0,288 + j 0,275 (MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở Z25 : + Công suất điện dung ở trước tổng trở Z25 : -jQ5cđ = -j.U2đm.B25/ 2 = -j.1102.1,5.10- 4 =-j 1,815 (MVAr) + Công suất đoạn đường dây C5 : + Tính toán cho MBA 2 ZB2 = RB2+ j XB2 =(W) + Tổn thất trên MBA 2 có giá trị bằng : = 0,099 +j 1,29 (MVA) + Công suất trước tổng trở ZB2 của MBA có giá trị bằng : + Công suất tại nút C có giá trị bằng : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN2 : -jQ2cc = -j.U2đm.BN2/ 2 = -j.1102.1,35.10- 4 =-j 1,6335 (MVAr) + Công suất sau tổng trở của đoạn N2 : + Điện trở tương đương của đoạn đường dây N2 có giá trị : ZN2 = RN2 + XN2 = 6,75 + j10,575 (W) + Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N2 : = 0,72 + j 1,139 (MVA) + Công suất ở đầu vào tổng trở ZN2 : + Công suất điện dung ở sau tổng trở ZN2 : -jQ2cđ = -j Uc2.BN2/ 2 = -j115,52.1,35.10- 4 =-j 1,8 (MVAr) + Công suất của cả đoạn N25 : Sau khi tính song các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây bây giờ ta tính điện áp tại các nút phụ tải. + Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N2 được xác định như sau : + Điện áp tại điểm C có giá trị : UC = U0- DUN2 = 115,5 – 3,55 = 111,95 (kV) + Tổn thất điện áp trên MBA2 được xác định như sau : + Điện