Đồ án môn học mạng lưới điện

ổn thất điện áp trên đoạn đường dây 6-5 có giá trị: U6-5 bt % = = 2,481 % Như vậy, tổn thất điện áp trên đường dây MĐ-4-6 bằng: UM-6 -5bt % = UM-5 bt % + U6-5 bt % = 6,312% + 2,481% = 8,793% Như vậy tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố đối với đường dây bằng: UM-6-5 sc % = 26,312% + 2,481% = 15,105% 1.Tính toán các đường dây còn lại tương tự như phương án 1 ta có kết quả tính tổn thất điện áp trên các đường dây ở chế độ bình thường và chế chế độ sự cố tính được trong bảng 2.9. Đường dây Ubt, % Usc, % Đường dây Ubt, % Usc, % MĐ-1 3-2 MĐ-3 5,405 3,235 7,863 10,81 6,47 15,726 MĐ-4 6-5 MĐ-6 6,248 2,481 6,312 12,496 4,962 12,624 Bảng 2.9: Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện Từ các kết quả trong bảng 3.9 nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án 3 có giá trị: *Ở chế độ bình thường : Umax bt % = UM-3 bt % + U3-2 bt % = 7,863 % + 3,235 % = 11,098% * Ở chế độ sự cố Umax sc % = 2UM-3 sc % + U3-2 bt % = 2 7,863 % + 3,235 % = 18,961% 2.5. Phương án 4 : MĐ Sơ đồ mạng điện của phương án 4 cho ở hình dưới: Sơ đồ mạng điện phương án 4 2.5.1. Chọn điện áp định mức của mạng điện : Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây MĐ- 5 có giá trị: = + = 38+j18,392 +40+ j19,36 = 78+j37,752 MVA Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây 5-4 có giá trị: = = 38 + j18,392 MVA Chiều dài đường dây l5-4 = = 31,622 km Các dòng công suất và chiều dài các đường dây còn lại tương tự như phương án 1. Kết quả tính điện áp trên các đường dây và chọn điện áp định mức của mạng điện cho ở bảng 2.10. Đường dây Công suất truyền tải, MVA Chiều dài đường dây, km Điện áp tính toán, kV Uđm, kV MĐ-1 M Đ-2 MĐ-3 MĐ-5 5-4 M Đ-6 38 + j18,392 40 + j19,36 49 + j 23,716 78 + j 37,752 38+ j 18,392 49 + j23,716 64,031 50,99 67,0 8 2 60,827 31,622 53,851 112,508 114,084 126,612 157,011 109,761 125,624 110 Bảng 2.10: Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện 2.5.2. Chọn tiết diện dây dẫn : Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây MĐ-5: Dòng điện chạy trên đường dây bằng: IM-5 = = = 227,412 A Tiết diện của đường dây có giá tr ị: FM-5 = = = 206,738 mm2 Chọn dây AC-185 có Icp = 510 A Khi ngừng một mạch của đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng: IM-5sc = 2IM-5 = 2 227,412 = 454,824 A Vậy: IM-2sc < Icp 2. Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây 5-4: Dòng điện chạy trên đường dây bằng: I5-4 = = = 110,79 A Tiết diện của đường dây có giá tr ị: F5-4 = = = 100,71 mm2 Chọn dây AC-120 có Icp = 380 A Khi ngừng một mạch của đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng: I5-4sc = 2I5-4 = 2 110,79 = 221,58 A Vậy: I5-4sc < Icp 3. Chọn tiết diện các dây dẫn của các đường dây còn lại tương tự phương án 1 Kết quả tính thông số của tất cả các đường dây trong mạng điện cho trong bảng 2.11. Bảng 2.11. Thông số của các đường dây trong mạng điện B/2.10-4, S 1,696 1,371 1,804 1,727 0,838 1,448 X, Ω 13,734 10,784 14,187 12,439 6,782 11,389 R, Ω 10,565 6,88 9,056 5,17 5,217 7,269 b0.10-6, S/Km 2,65 2,69 2,69 2,84 2,65 2,69 x0, Ω 0,429 0,423 0,423 0,409 0,429 0,423 r0, Ω 0,33 0,27 0,27 0,17 0,33 0,27 l, Km 64,031 50,99 67,082 60,827 31,622 53,851 Isc, A 221,58 233,24 258,72 454,824 221,58 258,72 Icp, A 330 380 380 510 330 380 Ftc, mm2 95 120 120 185 95 120 Ftt, mm2 100,71 106,01 129,87 206,708 100,71 129,87 Ibt, A 110,79 116,62 142,86 227,412 110,79 142,86 S, MVA 38+j18,392 40+j19,36 49+j23,716 78+j37,752 38+j18,392 49+j23,716 Đường dây MĐ-1 MĐ-2 MĐ-3 MĐ-5 5-4 MĐ-6 2.5.3. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện : 1. Tính tổn thất điện áp trên đường dây MĐ-5-4 trong chế độ làm việc bình thường: Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây MĐ-5 có giá trị: UM-5bt % = = 6,248% Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây 5-3 có giá trị: U5-4bt% = = 2,669% Như vậy, tổn thất điện áp trên đường dây MĐ-5-4 bằng: UM-5-4bt% = UM-5bt % + U5-4bt % = 7,43% + 2,669% = 10,099 % Như vậy tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố đối với đường dây bằng: UM-5-4sc % = 27,43% + 2,669% = 17,529% 2. Tính tổn thất các đoạn đường dây còn lại tương tự phương án 1 Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây cho trong bảng 2.12. Đường dây Ubt, % Usc, % Đường dây Ubt, % Usc, % MĐ-1 M Đ-2 MĐ-3 5,405 4,0 6,447 10,81 8,0 12,894 5-4 MĐ-5 MĐ-6 2,699 7,43 5,175 5,398 14,86 10,35 Bảng 2.12. Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện Từ các kết quả trong bảng 3.12 nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án 4 có giá trị: Umax bt % = UM-5 bt % + U5-4bt % = 7,43 % + 2,669 % =10,099% Umax sc % = 2 7,43 % + 2,669% = 17,592% 2.6. Phương án 5 : 2.6 Phương án 5 : MĐ s Sơ đồ mạng điện phương án 2.6.1. Chọn điện áp định mức của mạng điện : Tính dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch vòng MĐ-1-2-MĐ. Giả thiết rằng mạng điện đồng nhất và tất cả các đường dây đều có cùng một tiết diện. Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn MĐ-1 bằng: = Với l1-2 == 41,231 km = = 35,481+j17,172 MVA Dòng công suất chạy trên đoạn MĐ-2 : = = = 42,518+ j20,579 MVA Dòng công suất chạy trên đoạn 2-1 bằng: = – = 35,481+j17,172 – 38- j18,392 = -2,519- j1,22 MVA Ta nhận thấy điểm 1 là điểm vừa nhận công suất tác dụng từ 2 phía và vừa nhận công suất phản kháng từ 2 phía nên điểm 1 vừa là điểm phân bố công suất tác dụng vừa là điểm phân bố công suất phản kháng. Kết quả tính điện áp của phương án này cho ở bảng 2.13. Đường dây Công suất truyền tải, MVA Chiều dài đường dây, km Điện áp tính toán, kV Uđm, kV MĐ-1 MĐ-2 1-2 MĐ-3 MĐ-4 4-5 M Đ-6 35,481 + j17,172 42,518 + j20,579 -2,519 + j1,22 49 + j23,716 78 + j37,752 40 +j19,36 49 +j23,716 50,99 41,231 67,082 58,309 60,827 31,622 53,851 156,420 110,583 126,612 113,91 113,026 31,955 125,624 110 Bảng 2.13. Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện 2.6.2. Chọn tiết diện dây dẫn : a. Chọn tiết diện các đoạn đường dây trong mạch vòng MĐ-2-1-MĐ: Dòng điện chạy trên đoạn MĐ-1 bằng: IM-1 = = = 206,89 A Tiết diện của đường dây có giá trị FM-1 = = = 188,08 mm2 Chọn dây AC-185 có Icp = 510 A Dòng điện chạy trên đường dây M-2: IM-2 ===247,928 A Tiết diện của đường dây có giá trị: FM-2 ==225 mm2 chọn dây AC-240 có Icp = 605 A Dòng điện chạy trên đoạn 1-2 bằng: I1-2 == = = 14,69 A Tiết diện của đường dây có giá trị: F1-2 = = = 13,35 mm2 chọn dây AC-70 có Icp=265 A Kiểm tra dây dẫn khi sự cố: Đối với mạch vòng đã cho, dòng điện chạy trên đoạn 1-2 sẽ có giá trị lớn nhất khi ngừng đường dây M-2 : Như vậy dòng công suất chạy trên đường dây 1-2 có giá = Dòng điện chạy trên đường dây 1-2 khi đứt dây l2 : I2-1sc = = 233,24 A Dòng công suất chạy trên đường dây l1 = + = 38 +j18,392 + 40 +j19,36=78+j37,752 MVA Dòng điện chạy trên đoạn MĐ-1 bằng: IMĐ-1sc = = 454,824 A Trường hợp sự cố đoạn MĐ-1, dòng điện chạy trên MĐ-2 có giá trị bằng dòng điện chạy trên đoạn MĐ-1, nghĩa là: IMĐ-2sc= 454,852 A Kết quả tính tiết diện các đoạn đường dây của mạng điện cho trong bảng2.14 Bảng 2.14. Thông số của các đường dây trong mạng điện B/2.10 - 4, S 1,818 1,458 1,063 1,804 1,818 0,850 1,448 X, Ω 26,188 19,886 18,141 14,187 13,094 6,688 11,389 R, Ω 10,885 6,628 18,966 9,056 5,442 4,268 7,269 b0.10-6, S/Km 2,84 2,86 2,58 2,69 2,84 2,69 2,69 x0, Ω 0,409 0,39 0,44 0,423 0,409 0,423 0,423 r0, Ω 0,17 0,13 0,46 0,27 0,17 0,27 0,27 l, Km 64,031 50,99 41,231 67,082 64,301 31,622 53,851 Isc, A 454,852 454,852 233,24 258,72 454,824 223,24 258,72 Icp, A 510 605 265 380 510 380 380 Ftc, mm2 185 240 70 120 185 120 120 Ftt, mm2 188,08 225 13,35 129,87 206,738 106,02 129,87 Ibt, A 206,89 247,928 14,69 142,86 227,412 116,62 142,86 S, MVA 35,481 +j17,172 42,518 +j20,579 2,519+1,22 49+j23,716 78+j37,752 40+j19,36 49+j23,716 Đường dây MĐ-1 MĐ-2 1-2 MĐ-3 MĐ-4 4-5 MĐ-6 2.6.3. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện : 1. Tính tổn thất điện áp trong mạch vòng đã xét: Trong mạch vòng này chỉ có một điểm phân bố công suất là nút 1 nên nút này sẽ có điện áp thấp nhất trong mạch vòng, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng bằng: UM-1 bt % = = 6,9% ΔUM-2 bt % =% ΔU1-2 bt % = Khi đoạn M-2 bị đứt thì tổn thất điện áp trên đoạn M-1 bằng: UM-1 sc % = = 15,165% U1-2sc % = = 8,755% Khi ngừng đoạn M-1, tổn thất điện áp trên đoạn M-2 bằng: UM-2 sc % = = 10,47% U2-1sc % = = 9,172% Từ các kết quả trên nhận thấy rằng, đối với mạch vòng đã cho, sự cố nguy hiểm nhất xảy ra khi ngừng đoạn M-2. Trong trường hợp này tổn thất điện áp lớn nhất bằng: Umax sc % = 15,156% + 8,755% = 23,911% 2. Tính tổn thất các đoạn đường dây còn lại tương tự phương án 1 Đường dây Ubt, % Usc, % Đường dây Ubt, % Usc, % MĐ-1 M Đ-2 1-2 MĐ-3 6,6 5,71 0,577 6,447 15,165 10,47 8,755 12,894 MĐ-4 4-5 MĐ-6 7,593 2,481 5,175 15,186 4,962 10,35 Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây cho trong bảng 2.15. Bảng 2.15. Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện Từ các kết quả trong bảng 3.15 nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án 5 có giá trị: Umax bt % = UM-4 bt % + U4-5 bt % = 6,578 % + 2,48 % = 9,508% Tổn thất điện áp cực đại trong chế độ sự cố khi ngừng đoạn đường dây M-2 trong mạch vòng, nghĩa là: Umax sc % =UM-1 sc % +U1-2 sc % = 15,165% + 8,755% = 23,92% Để thuận tiện khi so sánh các phương án về kĩ thuật, các giá trị tổn thất điện áp cực đại của các phương án được tổng hợp ở bảng 2.16. Tổn thất Điện áp Phương án 1 2 3 4 5 Umax bt, % 6,447 10,828 11,098 10,099 9,508 Umax sc, % 12,894 18,421 18,961 17,592 23,92 Bảng 2.16. Chỉ tiêu kĩ thuật của các phương án so sánh 2.7. So sánh kinh tế các phương án : Từ các kết quả tính toán ở bảng 3.16, chọn ba phương án 1,2,4 để tiến hành so sánh kinh tế - kĩ thuật. Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp. Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán hằng năm, được xác định theo công thức: Z = (atc + avhđ).Kđ + A .C Trong đó: atc- hệ số hiệu quả của vốn đầu tư (atc = 0,125); avhđ - hệ số vận hành đối với đường dây trong mạng điện (avhđ = 0,04); Kđ- tổng các vốn đầu tư về đường dây; A- tổng tổn thất điện năng hàng năm; C- giá 1 kW.h điện năng tổn thất (c = 500 đ/kW.h); Đối với đường dây trên không hai mạch đặt trên cùng một cột, tổng vốn đầu tư để xây dựng các đường dây có thể xác định theo công thức: Kđ = 1,6.k0i.li Trong đó: k0i - giá thành 1km 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: A = Pimax. Trong đó: Pimax - 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 trên đường dây thứ i có thể tính như sau: ∑Pimax = Trong đó: Pimax, Qimax – công suất tác dụng 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 tổn thất công suất cực đại có thể tính theo công thức: = (0,124 + Tmax.10)8760 Trong đó: Tmax là thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm; Bây giờ tiến hành tính chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của các phương án so sánh. 2.7.1. Phương án 1 : 3.2.1.1. Tính tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây MĐ-1: P1 = = 1,556 MW Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây còn lại được tiến hành tương tự. Kết quả tính tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây được tổng hợp ở bảng 3.18. 2.7.1.2. Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện : Giả thiết rằng đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép (cột kim loại). Như vậy vốn đầu tư xây dựng đường dây MĐ-1 được xác định như sau: K1 = 1,6.k01.l1 Trong đó: l1 - chiều dài đường dây (l1 = 64,031km); ko1 - được xác định theo bảng 3.17(ko1 = 283.10đ/km); Bảng 3.17: Giá thành đường dây trên không một mạch điện áp 110 kV (10đ/km) Ký hiệu dây dẫn AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240 Cột bêtông ly tâm 168 224 280 336 392 444 Cột thép 208 283 354 403 441 500 Như vậy: Vốn đầu tư xây dựng đường dây MĐ-1: K1 = 1,6283.1064,031 = 28.993,2368.10 đ Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có kết quả tổng hợp ở bảng 2.18. Đường dây Ký hiệu dây dẫn l, Km R, P, MW Q, MVAr P, MW k0.10, đ/km k.10, đ MĐ-1 MĐ-2 MĐ-3 MĐ-4 MĐ-5 MĐ-6 AC-95 AC-120 AC-120 AC-95 AC-120 AC-120 64,031 50,99 67,082 64,031 60,827 53,851 10,565 6,883 9,056 10,565 8,217 7,269 38 40 49 38 40 49 18,392 19,36 23,716 18,392 19,36 23,716 1,273 1,123 2,217 1,556 1,341 1,780 283 354 354 283 354 354 28.993,236 28.880,736 37.995,244 28.993,236 34.452,412 30.501,206 Tổng 9,29 189816,07 Bảng 2.18. Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng của đường dây của phương án 1 Các kết quả trong bảng 2.18 cho thấy rằng, tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện bằng: P = 9,29 MW Tổng vốn xây dựng các đường dây có giá trị: Kđ = 189816,0710 đ 2.7.1.3. Xác định chi phí vận hành hằng năm : Tổng các chi phí vận hành hàng năm được xác định theo công thức: Y = avhđ.Kđ +A.c Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng: = (0,214 + 5.000.10)28.760 = 3.411 h Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị: A = 9,293.411 = 31688,19 MW.h Chi phí vận hành hàng năm bằng: Y = 0,04 189816,07.10 + 31688,19.10 500 = 23.436,737.106 đ Chi phí tính toán hàng năm bằng: Z = atc.Kđ + Y = 0,125 189816.0710 + 23.436,737.10 = 47.163,74610 đ 2.7.2. Phương án 2: Tương tự phương án I ta tính được tổn thất công suất và vốn đầu của phương án này cho ở bảng 2.19. Đường dây Ký hiệu dây dẫn l, Km R, P, MW Q, MVAr P, MW k0.10, đ/km k.10, Đ MĐ-1 1-2 MĐ-3 MĐ-4 4-5 MĐ-6 AC-185 AC-120 AC-120 AC-185 AC-120 AC-120 64,031 41,231 67,082 64,031 31,622 53,851 5,442 5,566 9,056 5,442 4,268 7,269 78 40 49 78 40 49 37,752 19,36 23,716 37,752 19,36 23,716 3,377 0,908 2,217 3,377 0,696 1,780 441 354 354 441 354 354 45.180,273 23.353,238 37.995,244 45.180,273 17.910,7 30.501,206 Tổng 12,355 200.120,934 Bảng 2.19: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây của phương án 2 Xác định chi phí vận hành hàng năm Tổng các chi phí vận hành được xác định theo công thức: Y = avhđ.Kđ +A.c Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng: = (0,214 + 5.000.10)8.760 = 3.411 h Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị: A = 12,3553.411 = 42.142,905 MW.h Chi phí vận hành hàng năm bằng: Y = 0,04 200.120,934.10 +42.142,905.10500 = 29.076,289.10 đ Chi phí tính toán hàng năm bằng: Z = atc.Kđ + Y = 0,125 200.120,934.10+ 29.076,289.10 = 54.094,405.10 đ 2..7.3. Phương án 5 : Tương tự phương án I ta tính được tổn thất công suất và vốn đầu của phương án này cho ở bảng 2.20. Đường dây Ký hiệu dây dẫn l, Km R, P, MW Q, MVAr P, MW k0.10, đ/km k.10, Đ MĐ-1 MĐ-2 1-2 MĐ-3 MĐ-4 4-5 MĐ-6 AC-185 AC-240 AC-70 AC-120 AC-185 AC-120 AC-120 64,031 50,99 41,231 67,082 64,031 31,622 53,851 10,88 6,628 18,96 9,056 5,442 4,268 7,269 35,481 42,518 2,519 49 78 40 49 17,172 20,579 1,22 23,716 37,752 19,36 23,716 1,397 1,222 0,012 2,217 3,377 0,696 1,780 441 500 208 354 441 354 354 45.180,273 40.792 13.721,676 37.995,244 45.180,273 17.910,7 30.501,206 Tổng 10,071 231.281,372 Bảng 2.20: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây của phương án 5 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 +A.c Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng: = (0,214 + 5.000.10)8.760 = 3.411 h Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị: A = 10,0713.411 = 34.352,181MW.h Chi phí vận hành hàng năm bằng: Y = 0,04 231.281,372.10 + 34.352,181.10 500 = 26.427,34510 đồng Chi phí tính toán hàng năm bằng: Z = atc.Kđ + Y = 0,125 231.281,372.10 + 26.427,345.10 = 55.337,516.10 đồng Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của cả 3 phương án so sánh được tổng hợp trong bảng 2.21. Các chỉ tiêu Phương án 1 2 5 Umaxbt ,% 6,447 10,828 9,508 Umaxsc ,% 12,894 18,421 23,92 Z.10đ 47.163,746 54.094,405 55.337,516 Bảng 2.21: Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của các phương án so sánh Từ các kết quả tính toán trong bảng 2.21 nhận thấy rằng phương án 1 tối ưu nhất .vậy ta chọn phương án 1 để cấp điện . CHƯƠNG 3 CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN 3.1. Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp của nhà máy điện Do nhà máy điện phát tất cả công suất vào mạng điện áp 110 kV (trừ công suất tự dùng), do đó nối các máy biến áp theo sơ đồ khối máy phát điện – máy biến áp. Trong trường hợp này công suất của mỗi máy biến áp được xác định theo công thức: S Sđm = 117,64 MVA Trong đó: Sđm là công suất định mức của máy phát điện. Chọn máy biến áp TDц - 125000/110 có các thông số cho trong bảng 3.1. Sđm, MVA Các số liệu kỹ thuật Các số liệu tính toán Uđm, kV Un , % Pn, kW P0, kW I0, % R, X, Q0, kVAr Cao Hạ 125 121 10,5 10,5 520 120 0,55 0,33 11,1 678 Bảng 3.1: Các thông số của máy biến áp tăng áp 3.2. Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ 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 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: S Trong đó: Smax - phụ tải cực đại của trạm; k - hệ số quá tải của máy biến áp trong chế độ sau sự cố, k = 1,4; n - số máy biến áp trong trạm; Đối với trạm có hai máy biến áp, công suất mỗi máy biến áp bằng: S * Tính công suất của máy biến áp trong trạm 1: Từ bảng 1.1 ta có Smax = 42,216 MVA, do đó: S1 = = 30,154MVA Chọn máy biến áp TPDH – 32000/110 * Tính công suất của máy biến áp trong trạm 2: Từ bảng 1.1 ta có Smax = 44,438 MVA, do đó: S2 = = 31,741 MVA Chọn máy biến áp TPDH – 32000/110 Tính công suất của máy biến áp trong trạm 3: Từ bảng 1.1 ta có Smax = 54,437 MVA, do đó: S3 = = 38,883 MVA Chọn máy biến áp TPDH – 40000/110 Tính công suất của máy biến áp trong trạm 4: Từ bảng 1.1 ta có Smax = 42,216 MVA, do đó: S4 = = 30,154 MVA Chọn máy biến áp TPDH – 32000/110 Tính công suất của máy biến áp trong trạm 5: Từ bảng 1.1 ta có Smax = 44,438 MVA, do đó: S5 = = 31,741 MVA Chọn máy biến áp TPDH – 32000/110 * Tính công suất của máy biến áp trong trạm 6: Từ bảng 1.1 ta có Smax = 54,437 MVA, do đó: S6 = = 38,883 MVA Chọn máy biến áp TPDH – 40000/110 Các thông số của các máy biến áp đã chọn cho ở bảng 3.2. Sđm, MVA Các số liệu kỹ thuật Các số liệu tính toán Uđm, kV Un , % Pn, kW P0, kW I0, % R, X, Q0, kVAr Cao Hạ 32 115 11 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 40 115 10, 5 10,5 175 42 0,7 1,44 34,8 280 3.3. Chọn sơ đồ trạm và sơ đồ hệ thống điện 3.3.1 Trạm nguồn Chọn sơ đồ hai hệ thống thanh góp được nối với nhau bằng máy cắt lienlạc. Hình :3.1 Trạm nguồn 2 . Trạm cuối MCPÑ MCHB Hình 3.2 sô ñoà traïm cuoái Trong ñoù caùc maùy caét ñieän 110kv ñöôïc choïn laø maùy caét SF Sô ñoà maïng ñieän thieát keá S2 S1 S3 S5 S6 S4 MCLL 50,99 2AC-120 64,031 2AC-120 67,082 2AC-150 60,872 2AC-120 53,851 2AC-150 64,031 2AC-120 CHƯƠNG 4 TÍNH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH , ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN Để đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của mạng điện thieát kế, cần xác định các thông số chế độ xác lập trong các trạng thái phụ tải cực đại, cực tiểu, 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 = 110 kV. 4.1. Chế độ phụ tải cực đại 4.1.1. Tính chế độ đường dây khi phụ tải cực đại : Đường dây MĐ-1 Sơ đồ nguyên lý và thay thế của mạng điện cho trên hình 5.1a, b. = 38 +j18,392 =38 + j18,392 MĐ 1 64,031kmm km 2AC - 95 TPDH – 32000/110 MĐ SM1 Qcd Qcc a, b, Hình 4.1. Tính chế độ mạng điện a- Sơ đồ mạng điện; b- Sơ đồ thay thế của mạng điện Trongchương 2 và 3 có các thông số của đường dây: = 10,565 + j13,734 ; = 1,696.10 S Đối với MBA: = 2(Po + jQo) = 2 (35 + j240) .10 = 0,07 + j0,48 MVA = .(Rb + Xb) = .(1,87 + j43,5) = 0,935 + j21,75 Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp: = = = 0,137+j3,203 MVA Công suất trước tổng trở máy biến áp bằng: = + = 38 + j18,392 + 0,137 +j3,203 = 38,137 + j21,595 MVA Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của MBA có giá trị: = + = 38,137 + j21,595+ 0,07 +j0,48 = 38,207+ j22,075 MVA Công suất điện dung ở cuối đường dây bằng: Qcc = U. = 1101,696.10 = 2,052 MVA Công suất sau tổng trở đường dây có giá trị: = – jQcc = 38,207 + j22,075 – j2,052 = 38,207+ 20,023 MVA Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây bằng: = . = (10,565 + j13,734) = 1,624 +j 2,112 MVA Dòng công suất trước tổng trở đường dây có giá trị: = + = 38,207 + j20,023 + 1,624 +j2,112 = 39,813 + j 22,135MVA Công suất điện dung ở đầu đường dây bằng: Qcd = Qcc = 2,052 MVA Công suất từ nhà máy điện truyền vào đường dây: = – jQcd = 39,813 + j22,135– 2,052= 39,813+ j20,083 MVA Các đường dây còn lại tính tương tự, để đơn giản ta biểu diễn kết quả tính toán trong bảng sau: Đường Dây d, Ω .10-4, S ∆0, MVA b, Ω = P + jQ, MVA MĐ-1 MĐ-2 MĐ-3 MĐ-4 MĐ-5 MĐ-6 10,565+j13,734 6,883+j10,784 9,056+j14,187 10,565+j13,734 8,217+j12,874 7,269+j11,389 1,696 1,371 1,804 1,696 1,637 1,448 0,07+j0,48 0,07+j0,48 0,084+j0,56 0,07+j0,48 0,07+j0,48 0,084+j0,56 0,935+j21,75 0,935+j21,75 0,72+j17,4 0,935+j21j75 0,935+j21,75 0,72+j17,4 38+j18,392 40+j19,36 49+j23,716 38+j18,392 40+j19,36 49+j23,716 Bảng 4.1:Thông số các phần tử trong các sơ đồ thay thế của các đường dây nối với nhà máy điện: Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế các đường dây nối với nhà máy điện Bảng 4.2: Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên đường dây nối với nhà máy điện ∆Sb, MVA 0,137+j3,203 0,152+j3,549 0,176+j4,261 0,137+j3,203 0,152+j3,549 0,176+j4,261 0,93+j22,026 Sb, MVA 38,137+j21,595 40,152+j22,909 49,176+j27,977 38,137+j21,595 40,152+j22,909 49,176+j27,977 Qc, MVAr 2,052 1,658 2,182 2,052 1,980 1,752 S”, MVA 38,207+20,023 40,222+j21,731 49,26+j26,355 38,207+20,023 40,222+j21,409 49,26+j26,785 ∆Sd, MVA 1,624+j2,112 1,189+j1,862 2,335+j3,659 1,624+j2,112 1,409+j2,209 1,888+j2,959 10,039+j14,871 S’, MVA 39,813+j22,135 41,411+j23,593 51,595+j30,014 39,813+j22,135 41,631+j23,618 51,148+j29,744 SNM, MVA 39,813+j20,083 41,411+j21,909 51,595+j27,832 39,813 +j20,083 41,631+j21,638 51,148+j27,992 265,417+j137,695 Đường dây MĐ-1 MĐ-2 MĐ-3 MĐ-4 MĐ-5 MĐ-6 Tổng 4.1.2. Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống : Sau khi tính chính xác các dòng công suất khi chế độ phụ tải cực đại ta tiến hành cân bằng cần bằng chnhs xác công suất trong mạng điện để đảm bảo nguồn điện có thể cung cấp đủ công suất theo yêu cầu .Trong cần bằng sơ bộ ta không tính chính xác tồn thất công suất của các phần tử trong mạng điện. Từ các bảng 5.2 tính được tổng công suất yêu cầu: Syc = SN1+SN2+SN3+SN4+SN5+SN6=265,417+j137,695 MVA Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, các nguồn điện phải cung cấp đủ công suất yêu cầu. Vì vậy tổng công suất tác dụng do nhà máy cung cấp: Pcc = 265,417 MW Hệ số công suất của nguồn bằng 0,85 thì tổng công suất phản kháng của nhà máy cung cấp: Qcc = Pcc.tgφ = 265,417 0,62 =164,558 MVAr Vậy: Scc = 265,417 + j164,558 MVA Từ các kết quả trên nhận thấy rằng, công suất phản kháng do các nguồn cung cấp lớn hơn công suất phản kháng yêu cầu. Vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong chế độ phụ tải cực đại. 4.2. Chế độ phụ tải cực tiểu Công suất các phụ tải trong chế độ cực tiểu cho trong bảng 5.3. Hộ tiêu thụ Smin, MVA 1 2 3 4 5 6 26,6+ j12,874 28+ j13,552 34,30 + j16,601 26,6 + j12,874 28,0 + j13,552 34,30 + j16,601 Bảng 4.3: Công suất của các phụ tải trong chế độ cực tiểu Trong chế độ phụ tải cực tiểu có thể cắt bớt một máy biến áp trong các trạm nếu thoả mãn điều kiện sau: Trong ñoù; m – soá maùy bieán aùp trong traïm; m=2 ∆P0 – toån thaát coâng suaát trong loõi theùp ∆PN – toån thaát coâng suaát ngaén maïch Sñm – c