Đồ án môn học lưới điện - Thiết kế lưới điện khu vực

rong mạch kín khi đó dòng điện chạy trên đoạn dây đầu còn lại bằng: I scmax=396.53(A) Và dòng điện sự cố lớn nhất chạy trên đoạn 5-4 xảy ra khi đứt đoạn N-4 và có giá trị là: I sc5-4max=204.11(A) Như vậy tiết diện ta chọn là phù hợp, thoả mãn điều kiện vầng quang và phát nóng. c) Tính Ubt, Usc: Các thông số đường dây: Với dây AC-185 có: r0=0.17(/km); x0=0.41(/km); b0=2.82.10-6(S/km); và dòng điện cho phép là: 510(A); +) Đối với đoạn N-4 ta có: RN-4=r0*lN-4=0.17*53.85=9.15(); XN-4=x0*lN-4= 0.41*53.85=22.08() Đối với đoạn N-4 thì sự cố đứt đoạn N-5 là sự cố nguy hiểm nhất ta có: +) Đoạn N-5 RN-5=r0*lN-5=0.17*50.99=8.67(); XN-5=x0*lN-5=0,41*50.99=20.91(); Tương tự như đoạn N-4 ta có: +) Đoạn 5-4: Với dây AC-70 ta có: r0=0,46(/km); x0=0,44(/km); b0=2,58*10-6(S/km); Vậy: R5-4=r0*l5-6=0,46*50=23(/km); X5-4=x0*l5-6=0,44*50=22(/km); Sự cố nguy hiểm nhất, tổn thất lớn nhất là khi đứt dây một trong hai đoạn đầu gần nguồn. Khi đứt đoạn N-5: Khi đứt đoạn N-4: Đối với đoạn N-5-4: Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường lớn nhất trên nó là: Utb%=5.52+0.36=5.88%. Tổn thất điện áp lớn nhất ở chế độ sự cố xảy ra khi đứt đoạn N-5 ta có: Uscmax=11..15+9.73=20.88%. Ta có bảng tổng kết như sau: Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 5-4 N-6 l(km) 55.90 33.54 26.92 53.85 50.99 50 60.82 Imax(A) 230.35 69.98 72.89 196.48 200.07 7.63 75.81 Isc(A) 460.71 139.96 145.78 396.53 396.53 204.11 151.62 Fkt(mm2) 209.42 63.62 66.27 178.62 181.88 6.93 68.92 Mã dây AC-240 AC-70 AC-70 AC-185 AC-185 AC-70 AC-70 R() 3.63 7.11 6.19 9.15 8.67 23 13.99 X() 10.90 7.38 5.92 22.08 20.91 22 13.44 số mạch 2 2 2 1 1 1 2 ICP(A) 605 265 265 510 510 265 265 P(MW) 79 24 25 33.69 34.31 1.61 26 Q(MW) 38.26 11.62 12.11 16.32 16.61 0.63 12.55 Ubt% 5.82 2.11 1.87 5.52 5.33 0.36 4.40 Usc% 11.63 4.23 3.74 11.15 10.56 9.73 8.80 Vậy ta có: Ubtmax%=5.88% và Uscmax%=20.88%. 2.3.6. Bảng tổng kết kết quả: Từ bảng các số liệu tính toán ta có bảng tổng kết như sau: U% PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 Ubtmax% 5.57 7.12 7.93 7.93 5.88 Uscmax% 11.14 12.37 13.37 13.37 20.88 Từ bảng tổng kết ta thấy cả năm phương án đều thoả mãn điều kiện kĩ thuật vì vậy ta giữ lại cả 5 phương án xét và so sánh về mặt kinh tế để tìm ra phương án tối ưu nhất. 2.4. So sánh các phương án về mặt kinh tế. Để so sánh về mặt kinh tế các phương án ta dựa vào hàm chi phí tính toán hàng năm sau: z=(avh+atc).k+A.C; trong đó: avh: Hệ số khấu hao về hao mòn, sửa chữa thường kì và phục vụ đường dây trong năm, được tính theo vốn đầu tư K, ở đây ta lấy avh=0,04 vì ta dùng cột thép . K: Vốn đầu tư để xây dựng đường dây. atc: hệ số định mức hiệu quả vốn đầu tư, atc=0,125. C: Giá của 1kwh, C=500đ/kwh. A: Tổn thất trong mạng điện, được tính: ΔA= K = ΣKi*li Với: : thời gian tổn thất công suất lớn nhất tính theo công thức sau = (0.124+Tmax)*10-4)*8700 = (0.124 + 5000*10-4)*8700 = 3411 (h) Ki: Vốn đầu tư cho một km đường dây. li: Chiều dài đường dây. Pimax: Tổn thất công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại. Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất ở đây Tmax=5000h. Sau đây ta sẽ tính cụ thể cho từng phương án: Dự kiến các phương án đều dùng cột thép, vốn đầu tư cho 1km đường dây đối với một số loại dây là: AC-70: k=208*106đ/km. AC-95: k=283*106đ/km. AC120: k=354*106đ/km AC-150: k= 403*106đ/km. AC-185: k= 441*106đ/km. ACO-240: k=500*106đ/km. Đối với đường dây hai mạch vốn đầu tư tăng 1,6 lần so với vốn đầu tư đường dây một mạch 2.4.1. Phương án 1 Ta có vốn đầu tư để xây dựng đường dây được tính. KN-1=1.6*208.106 *80.62=26.83*109đ. KN-2=1.6*208.106 *55.90=18.603*109đ KN-3=1.6*208.106 *80.00=26.63*109đ. KN-4=1.6*283.106 *53.85=24.38*109đ. KN-5=1.6*283.106 *50.99=23.09*109đ. KN-6=1.6*208.106 *60.82=20.24*109đ. Suy ra: K= KN1+ KN2 +KN3 +KN4 +KN5 +KN6 =139.77*109(đ). Bảng tổng kết: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 l(km) 80.62 55.90 80.00 53.85 50.99 60.82 Mã dây AC-70 AC-70 AC-70 AC-95 AC-95 AC-70 Số mạch 2 2 2 2 2 2 k0i(106đ/km) 1.6*208 1.6*208 1.6*208 1.6*283 1.6*283 1.6*208 Ki(tỉ đồng) 26.83 18.603 26.63 24.38 23.09 20.24 (ti đồng)= 139.77(tỉ đồng) Tổn thất trên mỗi đoạn đường dây là: . 1.18(MW). 1.17(MW). 1.11(MW). 0.96(MW). PN1+PN2+PN3+PN4+PN5+PN6=6.445(MW) Vậy: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 R() 18.64 12.86 18.40 8.88 8.41 13.99 P(MW) 24 30 25 35 33 26 Q(MW) 11.62 14.53 12.11 16.95 15.98 12.55 1.095 1.18 1.17 1.11 0.93 0.96 =6.445 A=.=6.45*103*3411=21.98*106(KW); suy ra:Z=(0,04+0,125)*139.77*109+21.98*106*500=34.052*109(đ) 2.4.2.Phương án 2 Tính tương tự ta có bảng tổng kết sau: Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6 l(km) 80.62 55.90 26.92 53.85 50.99 60.82 Mã dây AC-70 AC-150 AC-70 AC-95 AC-95 AC-70 Số mạch 2 2 2 2 2 2 k0i(106đ/km) 1.6*208 1.6*403 1.6*208 1.6*283 1.6*283 1.6*208 Ki(tỉ đồng) 26.71 36.04 8.96 24.38 23.09 20.24 (ti đồng)= 139.42(tỉ đồng) Vậy K = 139.42( tỉ đồng). Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6 R() 18.64 5.87 6.19 8.88 8.41 13.99 P(MW) 24 55 25 35 33 26 Q(MW) 11.62 26.63 12.11 16.95 15.98 12.55 1.095 1.81 0.39 1.11 0.93 0.96 =6.30 A=.=6.30*103*3411=21.49*106(KW); suy ra:Z=(0,04+0,125)*139.42*109+21.49*106*500=33.75*109(đ) 2.4.3.Phương án3 Tính tương tự ta có bảng tổng kết sau: Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 N-6 l(km) 55.90 33.54 26.92 53.85 50.99 60.82 Mã dây ACO-240 AC-70 AC-70 AC-95 AC-95 AC-70 Số mạch 2 2 2 2 2 2 k0i(106đ/km) 1.6*500 1.6*208 1.6*208 1.6*283 1.6*283 1.6*208 Ki(tỉ đồng) 44.72 11.16 8.96 24.38 23.09 20.24 (tỉ đồng)= 132.55(tỉ đồng) Vậy K = 132.55( tỉ đồng). Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 N-6 R() 3.63 7.11 6.19 8.88 8.41 13.99 P(MW) 79 24 25 35 33 26 Q(MW) 38.26 11.62 12.11 16.95 15.98 12.55 2.31 0.42 0.39 1.11 0.93 0.96 =6.80 A=.=6.12*103*3411=20.88*106(KW); suy ra:Z=(0,04+0,125)*132.55*109+23.29*106*500=33.52*109(đ) 2.4.4.Phương án4 Tính tương tự ta có bảng tổng kết sau: Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 5-6 l(km) 55.90 33.54 26.92 53.85 50.99 22.36 Mã dây ACO-240 AC-70 AC-70 AC-95 AC-150 AC-70 Số mạch 2 2 2 2 2 2 k0i(106đ/km) 1.6*500 1.6*208 1.6*208 1.6*283 1.6*403 1.6*208 Ki(tỉ đồng) 44.72 11.15 8.93 24.38 32.88 7.44 (tỉ đồng)= 129.51(tỉ đồng) Vậy K = 129.51( tỉ đồng). Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 5-6 R() 3.63 7.11 6.19 8.88 5.35 5.14 P(MW) 79 24 25 35 59 26 Q(MW) 38.26 11.62 12.11 16.95 28.58 12.55 2.31 0.42 0.39 1.11 1.90 0.96 =7.09 A=.=7.09*103*3411=24.18*106(KW); suy ra:Z=(0,04+0,125)*129.51*109+24.18*106*500=33.45*109(đ) 2.4.5. Phương án 5: Tính tương tự ta có bảng tổng kết sau: Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 4-5 N-6 l(km) 55.90 33.54 26.92 53.85 50.99 50 60.82 Mã dây ACO-240 AC-70 AC-70 AC-185 AC-185 AC-70 AC-70 Số mạch 2 2 2 1 1 1 2 k0i(106đ/km) 1.6*500 1.6*208 1.6*208 441 441 208 1.6*208 Ki(tỉ đồng) 44.72 11.16 8..96 23.74 22.48 10.4 20.24 (tỉ đồng)= 141.7(tỉ đồng) Vậy K = 141.7( tỉ đồng). Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 5-4 N-6 R() 3.63 7.11 6.19 9.15 8.67 23 13.99 P(MW) 79 24 25 33.69 34.31 1.61 26 Q(MW) 38.26 11.62 12.11 16.32 16.61 0.63 12.55 2.31 0.42 0.39 1.07 1.04 0.01 0.96 =6.2 A=.=6.2*103*3411=21.15*106(KW); suy ra:Z=(0,04+0,125)*141.7*109+21.15*106*500=33.95*109(đ) 2.4.6.Bảng kết quả: Phương án 1 2 3 4 5 Utbmax% 5.57 7.12 7.93 7.93 5.88 Uscmax% 11.14 12.37 13.37 13.37 20.88 z(109đ) 34.052 33.75 33.52 33.45 33.95 Căn cứ vào bảng tổng kết ta thấy ba phương án 4 là phương án có chi phí kinh tế là thấp nhất nên ta chọn phương án 4 là phương án tối ưu. Chương III Lựa chọn mba và sơ đồ nối dây 3.1. Lựa chọn MBA. 3.1.1. Lựa chọn số lượng MBA. Do các hộ loại tiêu thụ là hộ loại một nên để đảm bảo độ tin cậy cho cung cấp điện một cách liên tục, thì mỗi trạm BA cần phải chọn hai MBA vận hành song song mỗi máy được nối vào một phân đoạn thanh góp riêng và giữa các phân đoạn này có một máy cắt tự động đóng cắt khi cần thiết. 3.1.2 Lựa chọn công suất MBA. Công suất MBA được chọn phải đảm bảo cung cấp điện trong tình trạng làm việc bình thường lúc phụ tải làm việc cực đại khi có sự cố một MBA phải ngừng làm việc thì MBA còn lại phải đảm bảo cung cấp công suất cho các phụ tải. Do trạm có hai MBA làm việc song song, nên công suất lựa chọn MBA phải thoả mãn: Trong đó: n: số MBA trong trạm ,ta chọn n=2. k: là hệ số hiệu quả của MBA trong trạm, k=1,4; Smax: Công suất cực đại của phụ tải. Vậy: ;đặt S*=;suy ra SS* Tên : Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6 Pi(MW) 24 30 25 35 33 26 Qi(MW) 11.62 14.53 12.11 16.95 15.98 12.55 Si* 19.05 23.81 19.84 27.78 26.19 20.63 Loại máy biến áp TPDH- 25000/110 TPDH- 25000/110 TPDH- 25000/110 TPDH- 32000/110 TPDH- 32000/110 TPDH- 25000/110 Các thông số của MBA TPDH-25000/110 là: Uc=115(KV); Un%=10,5%; Pn=120(KW); P0=29(KW); I0%=0,8; R=2,54(); X=55,9();Q0=200(KW); Các thông số của MBA TPDH-32000/110 là: Uc=115(KV); Un%=10,5%; Pn=145(KW); P0=35(KW); I0%=0.75; R=1.87(); X=43.5();Q0=240(KW); 3.2. Sơ đồ trạm biến áp. 3.2.1. Trạm nguồn. Dùng sơ đồ hai hệ thống thanh góp (liên hệ với nhau bởi máy cắt liên lạc-MCLL). 3.2.2. Trạm trung gian. Dùng sơ đồ hệ thống hai phân đoạn thanh góp. 3.2.3. Trạm cuối. 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 đường dây xảy ra nhiều . + 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 IV tính chính xác trạng thái vận hành của lưới điện Trong chương này ta đi xác định các trạng thái vận hành của mạng điện cụ thể là tính chính xác các trạng thái vận hành của mạng điện. Có ba trạng thái cơ bản: phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu và chế độ sau sự cố. 4.1. Trạng thái phụ tải cực đại. Vì chỉ biết điên 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 chhế độ phụ tải cực đại được xác định theo công thức sau: UN=110%Uđm=110*110/100=121(KV). Bảng thông số các đường dây như sau:(các số liệu tính cho đường dây 2 mạch) Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 5-6 Mã dây AC-240 AC-70 AC-70 AC-95 AC-150 AC-70 l(km) 55.90 33.54 26.92 53.85 50.99 22.36 R() 3.63 7.11 6.19 8.88 5.35 5.14 X() 10.90 7.38 5.92 11.66 10.71 4.92 B(10-6S) 320 173 139 286 280 116 B/2(10-6S) 160 86.5 69.5 143 140 58 4.1.1.Tính cho đoạn N-2-3-1 Giai đoạn 1: Tính tổn thất công suất Sơ đồ, sơ đồ thay thế như sau: Ta có các loại thông số Đường dây: 1=7.11+j 7.38(); 2=3.63+j 10.90(); 3=6.19+j 5.92(); Bỏ qua G ta có: Y1/2=B1/2=0.87.10-4(S); Y2/2=B2/2=1.6.10-4(S); Y3/2=B3/2=0.7.10-4(S); Trạm biến áp 1, 2 và 3: ( 2TPDH-25000/110 ) ZB1= ZB2 =B3= 1/2*(2.54+j55.9)=1.27+j 27.95(); ΔS01=ΔS02=ΔS03=2(29+j 200)/1000=0.058+j 0.4(MVA); Công suất phụ tải : 1=24 +j11.62(MVA); 2=30+j14.53 (MVA); 3=25+j12.11 (MVA); Chọn điện áp tại các của mạng điện bằng điện áp định mức của mạng điện ta có: *)Tính cho đoạn 2-3: 3=25+j12.11 (MVA); B3= 1.27+j 27.95();03=0.058+j 0.4(MVA); Y3/2=B3/2=0.7*10-4(S); 3=6.19+j5.92(); 0.081+j 1.782 (MVA) 'B3= 3+B3= 25+j12.11+0.081+j 1.782=25.081+j 13.892(MVA); c3='B3+ 03=25.081+j13.892+0.058+j0.4=25.139+j 14.292 (MVA) Qc3c=Qc3d=B3.U2đm/2=1102*0.7*10-4=0.847 (MVAr); 3''=c3-jQc3c= 25.139+j14.292 -j 0.847=25.139+j 13.445(MVA); 0.416+j 0.398(MVA); Vậy '3=''3+d3=25.139+j 13.445 +0.416+j .398=25.555+j13.843(MVA) *)Tính cho đoạn 2-1: 0.075+j 1.642(MVA) 'B1= 1+B1=24+j 11.62 +0.075+j 1.642=24.075+j 13.262(MVA); c1='B1+ 01=24.075+j 13.262+0.058+j 0.4=24.133+j 13.662(MVA); Qc1c=Qc1d=B1*U2đm/2=1102*0.87*10-4=1.052(MVAr); 1''=c1'-jQc1c =24.133+j13.662-j1.052 =24.133+j12.61(MVA) 0.452+j0.469(MVA) Vậy ’ 1 =’’ 1+d1=24.133+j12.61+0.452+j0.469=24.585+j 13.079(MVA) *) Tính toán cho đoạn N-2: 0.117+j 2.567(MVA) 'B2= 2+B2= 30+j 14.53+0.117+j 2.567=30.117+j 17.097 (MVA); c2='B2+ 02=30.117+j 17.097+0.058+j 0.4=30.175+j 17.497 (MVA) Qc2c=Qc2d=B2.U2đm/2=1102*1.6.10-4=1.936 (MVAr); 2''=c2-jQc2c+S1’+S3’-jQc1d-jQc3d= 80.315+j 38.653 (MVA); 2.383+j7.163(MVA); '2=''2+d2= 80.315+j 38.653+2.383+j 7.163=82.698+j 45.816 (MVA) Vậy ta có SN2=S2’-jQc2d=82.698+j45.817-j1.936=82.698+j43.881(MVA) Giai đoạn 2: Tính điện áp tại các nút. Tổn thất điện áp trên đoạn N-2 là: 6.434(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 2 là: Uc2=UN- Ud2=121-6.434=114.566(KV); Tổn thất điện áp trên MBA 2 là: 3.877(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 2 đã quy về điện áp cao là: Uh2=Uc2- UB2=114.566-3.877=110.689(KV); Tổn thất điện áp trên đoạn 2-3 là: 2.053(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA3 là: Uc3=Uc2- Ud3=114.566-2.053=112.513(KV); Tổn thất điện áp trên MBA 3 là: 3.290(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 3 đã quy về điện áp cao là: Uh3=Uc3- UB3=112.513-3.29=109.223(KV); Tổn thất điện áp trên đoạn 2-1 là: 2.368(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 1 là: Uc1=Uc2- Ud1=114.566-2.368=112.198(KV); Tổn thất điện áp trên MBA 1 là: 3.166(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 1 đã quy về điện áp cao là: Uh1=Uc1- UB1=112.198-3.166=109.032(KV); 4.1.2. Tính toán cho đoạn N-4: Sơ đồ dây và sơ đồ thay thế: *) Giai đoạn 1: tính dòng công suất Ta có số liệu ban đầu S4=35+j16.95(MVA); Máy biến áp B4( 2TPDH-32000/110 ): B4=1/2*(1.87+j43.5)=0.935+j 21.75(); 04=2(35+j240)/1000=0.07+j 0.48(MVA); Thông số của đường dây: Zd4= 8.88+j11.66() Y4/2=B4/2=1.43*10-4(S); Ta có : 0.117+j 2.718(MVA) 'B4= 4+B4=35+j 16.95+0.117+j 2.718=35.117+j 19.668 (MVA); c4='B4+ 04=35.117+j 19.668 +0.07+j 0.48=35.187+j 20.16(MVA); Qc4c=Qc4d=B4*U2đm/2=1102*1.43.10-4=1.730(MVAr); 4''=c4-jQc4c =35.187+j20.16-j 1.730 =35.187+j 18.43(MVA) 1.158+j 1.520(MVA) ’ 4 =’’ 4+d4=35.187+j 18.43 +1.158+j 1.520 =36.345+j 19.95(MVA) N4=’ 4-jQc4d=36.345+j 19.95-j 1.730= 36.345+j 18.22(MVA) *)Giai đoạn 2 : Tính độ sụt áp 4.358(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 4là: Uc4=UN- Ud4=121- 4.358=116.642 (KV); Tổn thất điện áp trên MBA 4 là: 3.441(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 4đã quy về điện áp cao là: Uh4=Uc4- UB4=116.642-3.441=113.201 (KV); 4.1.3. Tính toán cho đoạn N-5-6: Sơ đồ dây và sơ đồ thay thế. *) Giai đoạn 1: Tính dòng công suất : - Đường dây Zd5=5.35+j10.71(Ω) Zd6=5.14+j4.92(Ω) Y5/2=B5/2=1.4*10-4(S); Y6/2=B6/2=0.58*10-4(S); -Trạm biến áp 5( 2TPDH-32000/110 ): B5=1/2*(1.87+j43.5)=0.935+j 21.75(); 05=2(35+j240)/1000=0.07+j 0.48(MVA); -Trạm biến áp 6 ( 2TPDH-25000/110 ) B6= 1/2*(2.54+j55.9)=1.27+j 27.95(); 06=2(29+j 200)/1000=0.058+j 0.4(MVA); -Phụ tải .S5= 33+j15.98(MVA); S6=26+j12.59(MVA); Tính cho đoạn 5-6 = 0.088+j 1.927(MVA) 'B6= 6+B6= 26+j 12.59 +0.088+j 1.927=26.088+j 14.517 (MVA); c6='B6+ 06=26.088+j 14.517 +0.058+j 0.4=26.146+j 14.917 (MVA) Qc2c=Qc2d=B2.U2đm/2=1102*0.58*10-4=0.701 (MVAr); 6''=c6-jQc6c= 26.146+j 14.917 -j 0.701=26.146+j 14.216(MVA); 0.376+j0.360(MVA); '6=''6+d6= 26.146+j 14.216 +0.376+j 0.360=26.522+j 14.567(MVA) Tính cho đoạn N-5: 0.104+j 2.416(MVA) 'B5= 5+B5=33+j 15.98 +0.104+j 2.416=33.104+j 18.396 (MVA); c5='B5+ 05=33.104+j 18.396 +0.07+j 0.48 =33.174+j 18.876(MVA); Qc5c=Qc5d=B5*U2đm/2=1102*1.4*10-4=1.694(MVAr); 5''=c5'-jQc5c +Sc6-jQc6d=33.174+j 18.876-j 1.694+26.522+j14.567-j0.701 = 59.696+j 31.048(MVA) 2.002+j4.007(MVA) ’ 5 =’’ 5+d5=59.696+j 31.048 +2.002+j4..007=61.698+j 35.055(MVA) Vậy SN5 = S5’—jQc5d = 61.698+j35.055-j1.694=61.698+j33.361(MVA). *) Giai đoạn 2 : Tính điện áp tại các nút. Tổn thất điện áp trên đoạn N-5 là: 5.831(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 5là: Uc5=UN- Ud5=121- 5.831=115.169(KV); Tổn thất điện áp trên MBA5 là: 3.285(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 5đã quy về điện áp cao là: Uh5=Uc5- UB5=115.169-3.285=111.883 (KV); Tổn thất điện áp trên đoạn 5-6 là: 1.806(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 6 là: Uc6=Uc5- Ud6=115.169-1.806=113.363(KV); Tổn thất điện áp trên MBA6 là: 3.395(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 6 đã quy về điện áp cao là: Uh6=Uc6- UB6=113.363-3.395=109.967(KV); Bảng tổng kết điện áp nút ở chế độ phụ tải cực đại : Đoạn (KV) Uci(KV) (KV) Uhi(KV) N-2 6.434 114.566 3.877 110.689 2-1 2.368 112.198 3.166 109.032 2-3 2.053 112.513 3.290 109.223 N-4 4.358 116.642 3.441 113.201 N-5 5.831 115.169 3.285 111.883 5-6 1.906 113.363 3.395 109.967 Ghi chú: các điện áp Uhi ghi trên bảng ở thanh hạ áp là điện áp qui đổi về phía cao áp. Bảng : Dòng công suất của mạng trong chế độ cực đại Đoạn N-2 2-1 2-3 N-4 N-5 5-6 TOTAL (MVA) 30+j14.53 24+j11.62 25+.j12.11 35+j16.95 33+j15.98 26+j12.59 MVA) 0.058+j0.4 0.058+j0.4 0.058+j0.4 0.07+j0.48 0.07+j0.48 0.058+ j0.4 0.372+j2.56 (MVA) 0.117+ j2.567 0.075+ j1.642 0.081+j1.782 0.117+ j2.718 0.104+ j2.416 0.088+ j1.927 0.309+j13.052 (MVA) 30.117+ j17.097 24.08+ j13.26 25.081+ j13.892 35.117+ j19.668 33.104+ j18.396 26.088+ j14.517 (MVA) 30.175+ j17.497 24.13+ j13.66 25.139+ j14.292 35.187+ j20.16 33.174+ j18.876 26.146+ j14.917 Qcic=Qcid_ (MVAr) 1.936 1.052 0.847 1.730 1.694 0.701 (MVA) 80.315+ j30.653 24.133+ j12.61 25.139+ j13.445 35.187+ j18.43 59.696+ j31.048 26.146+ j14.216 (MVA) 2.383+ j7.163 0.452+ j0.469 0.416+j0.398 1.158+ j1.520 2.002+j4.007 0.376+ j0.360 6.787+j13.917 (MVA) 82.698+ j45.816 24.585+ j13.075 25.558+ j13.843 36.345+ j19.95 61.698+ j35.055 26.622+ j14.567 (MVA) 82.698+ j43.881 36.345+ j18.22 61.698+ j33.361 180.741+j95.462 Cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện: SN2=82.698+j 43.881(MVA); SN$=36.345+j 18.22(MVA); SN5=61.698+j 33.361(MVA); Tổng công suất yêu cầu trên thanh cái của nguồn là: SN=SN1+SN4+SN5=180.741+j 95.962(MVAr); Tổng công suất phản kháng theo yêu cầu là: =95.962 (MVAr): Giả thiết nguồn cung cấp đủ công suất theo yêu cầu : =180.741(MW) Tổng công suất phản kháng do nguồn phát ra là: =180.741*0.619=112.013(MVAr) Vì nên ta không cần bù kĩ thuật khi vận hành ở chế độ cực đại. 4.2. Chế độ phụ tải cực tiểu. Điện áp trên thanh cái của nguồn UN=105%.Uđm=115,5(KV); ở chế độ phụ tải cực tiểu thì công suất phụ tải bằng 50% công suất phụ tải ở chế độ cực đại. Vì công Công suất phụ tải nhỏ nên để vận hành kinh tế ta xem xét có thể cắt bớt một máy biến áp ở các trạm hay không. Điều kiện để cắt bớt một máy biến áp trong trạm là: Smin; Trong đó: Sđm: Công suất định mức của máy biến áp. 0: Tổng tổn thất công suất khi không tải. n: Tổng tổn thất công suất khi ngắn mạch. Xét trạm 1: Smin==13.33(MVA) SC=17.380(MVA); Vậy trạm 1 được cắt bớt 1 MBA. Tính tương tự cho các trạm còn lại ta có bảng sau: Trạm Smin S\C Số máy còn lại 1 13.33 17.380 1 2 16.67 17.380 1 3 13.89 17.380 1 4 19.44 22.234 1 5 18.33 22.234 1 6 14.44 17.380 1 Vậy tất cả các trạm đều cắt đi một máy biến áp . 4.2.1.Tính cho đoạn N-2-3-1 Giai đoạn 1: Tính tổn thất công suất Sơ đồ, sơ đồ thay thế như sau: Ta có các loại thông số Đường dây: 1=7.11+j 7.38(); 2=3.63+j 10.90(); 3=6.19+j 5.92(); Bỏ qua G ta có: Y1/2=B1/2=0.87.10-4(S); Y2/2=B2/2=1.6.10-4(S); Y3/2=B3/2=0.7.10-4(S); Trạm biến áp 1, 2 và 3: ( 2TPDH-25000/110 ) ZB1= ZB2 =B3= 2.54+j55.9 ΔS01=ΔS02=ΔS03=(29+j 200)/1000=0.029+j 0.2(MVA); Công suất phụ tải : 1=12 +j5.81MVA); 2=15+j7.26 (MVA); 3=12.5+j6.054(MVA); Chọn điện áp tại các của mạng điện bằng điện áp định mức của mạng điện ta có: *)Tính cho đoạn 2-3: 3=12.5+j6.054(MVA); B3= 2.54+j 55.9();03=0.029+j 0.2(MVA); Y3/2=B3/2=0.7*10-4(S); 3=6.19+j5.92(); 0.04+j 0.891 (MVA) 'B3= 3+B3= 12.5+j6.05+0.04+j 0.891=12.54+j 6.941(MVA); c3='B3+ 03=12.54+j6.941+0.029+j0.2=12.569+j 7.141 (MVA) Qc3c=Qc3d=B3.U2đm/2=1102*0.7*10-4=0.847 (MVAr); 3''=c3-jQc3c= 12.569+j7.141-j 0.847=12.569+j 6.294(MVA); 0.101+j 0.0966(MVA); Vậy '3=''3+d3=12.569+j 6.294 +0.101+j .0.097=12.67+j6.391(MVA) *)Tính cho đoạn 2-1: 0.037+j 0.821(MVA) 'B1= 1+B1=12+j 5.81 +0.037+j 0.821=12.037+j 6.631(MVA); c1='B1+ 01=12.037+j 6.631+0.029+j 0.2=12.066+j 6.831(MVA); Qc1c=Qc1d=B1*U2đm/2=1102*0.87*10-4=1.052(MVAr); 1''=c1'-jQc1c =12.066+j6.831-j1.052 =12.066+j5.779(MVA) 0.105+j0.109(MVA) Vậy ’ 1 =’’ 1+d1=12.066+j5.779+0.105+j0.109=12.171+j 5.888(MVA) *) Tính toán cho đoạn N-2: 0.058+j 1.283(MVA) 'B2= 2+B2=15+j 7.265+0.058+j 1.283=15.058+j 8.548 (MVA); c2='B2+ 02=15.058+j 8.548+0.029+j 0.2=15.087+j 8.748 (MVA) Qc2c=Qc2d=B2.U2đm/2=1102*1.6.10-4=1.936 (MVAr); 2''=c2-jQc2c+S1’+S3’-jQc1d-jQc3d= 39.928+j 17.191 (MVA); 0.567+j1.702(MVA); '2=''2+d2= 39.928+j 17.191+0.567+j 1.702=40.495+j 18.893 (MVA) Vậy ta có SN2=S2’-jQc2d=40.495+j18.893-j1.936=40.495+j16.957(MVA) Giai đoạn 2: Tính điện áp tại các nút. Tổn thất điện áp trên đoạn N-2 là: 3.056(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 2 là: Uc2=UN- Ud2=115.5-3.056=112.44(KV); Tổn thất điện áp trên MBA 2 là: 3.948(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 2 đã quy về điện áp cao là: Uh2=Uc2- UB2=112.44-3.948=108.492(KV); Tổn thất điện áp trên đoạn 2-3 là: 1.034(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA3 là: Uc3=Uc2- Ud3=112.44-1.034=111.406(KV); Tổn thất điện áp trên MBA 3 là: 3.322(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 3 đã quy về điện áp cao là: Uh3=Uc3- UB3=111.406-3.322=108.08(KV); Tổn thất điện áp trên đoạn 2-1 là: 1.156(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 1 là: Uc1=Uc2- Ud1=112.44-1.156=111.28(KV); Tổn thất điện áp trên MBA 1 là: 3.912(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 1 đã quy về điện áp cao là: Uh1=Uc1- UB1=111.28-3.912=108.08(KV); 4.2.2. Tính toán cho đoạn N-4: Sơ đồ dây và sơ đồ thay thế: *) Giai đoạn 1: tính dòng công suất Ta có số liệu ban đầu S4=17.5+j8.476(MVA); Máy biến áp B4( 2TPDH-32000/110 ): B4=1.87+j43.5(); 04=(35+j240)/1000=0.035+j 0.24(MVA); Thông số của đường dây: Zd4= 8.88+j11.66() Y4/2=B4/2=1.43*10-4(S); Ta có : 0.058+j 1.359(MVA) 'B4= 4+B4=17.5+j 8.476+0.058+j 1.359=17.558+j 9.835 (MVA); c4='B4+ 04=17.558+j 9.835 +0.035+j 0.24=17.593+j 10.075(MVA); Qc4c=Qc4d=B4*U2đm/2=1102*1.43.10-4=1.730(MVAr); 4''=c4-jQc4c =17.593+j10.075-j 1.730 =17.593+j 8.345(MVA) 0.278+j 0.365(MVA) ’ 4 =’’ 4+d4=17.593+j 8.345 +0.278+j 0.365 =17.871+j 8.710(MVA) N4=’ 4-jQc4d=17.781+j 8.710-j 1.730= 17.781+j 6.98(MVA) *)Giai đoạn 2 : Tính độ sụt áp 2.253(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 4là: Uc4=UN- Ud4=115.5- 2.253=113.246 (KV); Tổn thất điện áp trên MBA 4 là: 3.544(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 4đã quy về điện áp cao là: Uh4=Uc4- UB4=113.246-3.544=109.701 (KV); 4.2.3. Tính toán cho đoạn N-5-6: Sơ đồ dây và sơ đồ thay thế. *) Giai đoạn 1: Tính dòng công suất : - Đường dây Zd5=5.35+j10.71(Ω) Zd6=5.14+j4.92(Ω) Y5/2=B5/2=1.4*10-4(S); Y6/2=B6/2=0.58*10-4(S); -Trạm biến áp 5( 2TPDH-32000/110 ): B5=1.87+j43.5(); 05=(35+j240)/1000=0.035+j 0.24(MVA); -Trạm biến áp 6 ( 2TPDH-25000/110 ) B6=2.54+j55.9(); 06=(29+j 200)/1000=0.029+j 0.2(MVA); -Phụ tải .S5= 16.5+j7.99(MVA); S6=13+j6.296(MVA); Tính cho đoạn 5-6 = 0.043+j 0.963(MVA) 'B6= 6+B6= 13+j 6.296 +0.043+j 0.963=13.043+j 7.259 (MVA); c6='B6+ 06=13.043+j 7.259 +0.029+j 0.2=13.072+j 7.459 (MVA) Qc2c=Qc2d=B2.U2đm/2=1102*0.58*10-4=0.701 (MVAr); 6''=c6-jQc6c= 13.072+j 7.459 -j 0.701=13.072+j 6.758(MVA); 0.092+j0.088(MVA); '6=''6+d6= 13.072+j 6.758 +0.092+j 0.088=13.164+j 6.846(MVA) Tính cho đoạn N-5: 0.052+j 1.208(MVA) 'B5= 5+B5=16.5+j 7.99 +0.052+j 1.208=16.552+j 9.198 (MVA); c5='B5+ 05=16.552+j 9.198 +0.035+j 0.24=16.587+j 9.438(MVA); Qc5c=Qc5d=B5*U2đm/2=1102*1.4*10-4=1.694(MVAr); 5''=c5'-jQc5c +Sc6-jQc6d=16.587+j 9.438-j 1.694+13.072+j7.459-j0.701 = 29.659+j 14.502(MVA) 0.482+j0.967(MVA) ’ 5 =’’ 5+d5=29.695+j 14.502 +0.482+j0.967=30.177+j 15.469(MVA) Vậy SN5 = S5’—jQc5d = 30.177+j15.469-j1.694=30.177+j13.775(MVA). *) Giai đoạn 2 : Tính điện áp tại các nút. Tổn thất điện áp trên đoạn N-5 là: 2.832(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 5là: Uc5=UN- Ud5=115.5- 2.832=112.667(KV); Tổn thất điện áp trên MBA5 là: 3.359(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 5đã quy về điện áp cao là: Uh5=Uc5- UB5=112.667-3.359=109.308 (KV); Tổn thất điện áp trên đoạn 5-6 là: 0.899(KV) Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 6 là: Uc6=Uc5- Ud6=112.667-0.899=111.767(KV); Tổn thất điện áp trên MBA6 là: 3.444(KV) Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 6 đã quy về điện áp cao là: Uh6=Uc6- UB6