MỤC LỤC
CHƯƠNG I 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA NGUỒN ĐIỆN, PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT SƠ BỘ TRONG HỆ THỐNG 2
1.1 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA NGUỒN ĐIỆN VÀ PHỤ TẢI 2
1.1.1 Phân tích đặc điểm của nguồn 2
1.1.2 Phân tích đặc điểm của phụ tải điện 2
1.2.CÂN BẰNG CÔNG SUẤT SƠ BỘ TRONG HỆ THỐNG 3
1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng 3
1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống 4
CHƯƠNG 2 6
LẬP VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 6
2.1.Dự kiến các phương án của mạng điện: 6
2.2 Tính toán các chỉ tiêu kĩ thuật cho từng phương án 7
2.2.1 Chọn điện áp định mức 7
2.2.2 Chọn tiết diện dây dẫn cho từng phương án : 8
2.2.3 Xác định tổn thất điện áp trong mạng điện 9
2.3.Tính toán kỹ thuật cho từng phương án 10
2.3.1 Phương án 1 10
2.3.2 Phương án II 15
2.3.3 Phương án III 18
2.3.4 Phương án IV 21
2.3.5 Phương án V 23
CHƯƠNG 3 29
SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ 29
3.1 Tính chi phí cho phương án 1 30
3.2 Phương án 2 : 31
3.3 Phương án 3 31
3.4 Phương án 4 : 32
3.5 Phương án 5 32
CHƯƠNG 4 34
CHỌN SỐ LƯỢNG MBA VÀ SƠ ĐỒ ĐI DÂY CHO TOÀN MẠNG 34
4.1 Lựa chọn máy biến áp 34
4.1.1 Lựa chọn số lượng máy biến áp 34
4.1.2 Chọn công suất của máy biến áp 34
4.2 Chọn sơ đồ nối dây các trạm biến áp 36
4.2.1 Trạm BA nguồn : 36
4.2.2 Trạm BA cuối (trạm BA phân phối cho tải ) 37
4.3 Sơ đồ đi dây của toàn mạng điện 38
CHƯƠNG 5 39
TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MẠNG VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CHO MẠNG ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ CỰC ĐẠI 39
5.1 Chế độ xác lập của mạng điện. 39
5.1.1 Chế độ phụ tải cực đại. 39
5.1.1.1 Mạch nhánh N34 39
5.1.1.2 Nhánh N21, N65 42
5.1.1.3 Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống : 44
5.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 44
5.1.3 Chế độ xác lập sau sự cố 47
CHƯƠNG 6 49
XÁC ĐỊNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN ĐẦU ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 49
6.1 XÁC ĐỊNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI 49
6.1.1 Chế độ max 49
6.1.2 Chế độ min 50
6.1.3 Chế độ xác lập sau sự cố 50
6.2 LỰA CHỌN ĐẦU ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 50
6.2.1 Lựa chọn đầu điều chỉnh điện áp cho trạm BA1 52
6.2.2 Lựa chọn đầu điều chỉnh điện áp cho các trạm BA còn lại 54
CHƯƠNG 7 55
TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ _KĨ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 55
7.1 Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 55
7.2 Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 55
7.3 Tổng tổn thất điện năng trong mạng điện 56
7.4 Chi phí và giá thành mạng điện 56
63 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1872 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế lưới điện khu vực gồm các hộ tiêu thụ loại 1 và loại 3, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
N3 ) :
∆UscN35%= ∆UscN3%+ ∆U35bt%=8,82+4,53=13,35%
Tra thông số đường dây và thay số liệu vào công thức (2.7), (2.8) và ( 2.9 ) ta có Bảng kết quả tổn thất điện áp trong mạng :
Đường dây
Số mạch
Loại dây
Chiều dài
ro
xo
Ri
Xi
∆Ubti%
∆Usci%
N1
2
AC70
67,082
0,46
0,44
15,43
14,75
4,1
8,2
N2
2
AC70
53,852
0,46
0,44
12,39
11,85
4,5
9,0
N3
2
AC150
44,721
0,21
0,416
4,696
9,302
4,41
8,82
N4
2
AC70
53,852
0,46
0,44
12,39
11,85
4,5
9,0
3-5
1
AC95
50,99
0,33
0,429
16,827
21,875
4,53
N6
2
AC70
60,828
0,46
0,44
13,99
13,38
4,04
8,08
Bảng 2.3.7
Vậy : ∆Ubtmax%= 8,94%và ∆Uscmax%=13,35%
2.3.3 Phương án III
*Sơ đồ phương án III :
Ta có :
*Công suất truyền tải trên lộ 4-3 ở chế độ phụ tải cực đại :
S43max = S4max = P4max2+Q4max2= 302+14,529 2=33,337 MVA
*Công suất truyền tải trên lộ N3 ở chế độ phụ tải cực đại :
PN3max= P43max+P3max = 30 + 38 = 68 MVA
QN3max = Q43max +Q3max = 14,529 + 18,403 = 32,932 MVAr
⟹SN3max = S43max + S3max = (P43max+P3max)2+(Q43max+Q3max)2
= (30+38)2+(14,529+18,403)2=75,555 MVA
Công suất truyền tải trên lộ 6-5 ở chế độ phụ tải cực đại :
P65max = P5max = 20 MW
Q65max = Q5max = 9,686 MVAr
⟹S65max =S5max = P5max2+ Q5max2=202 + 9,6862=22,222 MVA
*Công suất truyền tải trên lộ N6 ở chế độ phụ tải cực đại :
PN6max= P6max + P65max = 24 + 20 = 44 MW
QN6max = Q6max + Q65max = 11,623 + 9,686 = 21,309 MVAr
⟹SN6max = PN6max2+ QN6max2= 442+ 21,3092=48,888 MVA
Chọn điện áp định mức cho mạng điện :
Thay số liệu tính toán vào công thức (2.1) ta có bảng kết quả tính toán sau :
Đường dây
N1
N2
N3
4-3
N6
6-5
P (MW)
22
30
68
30
44
20
L (km)
67,082
53,852
44,721
41,231
60,828
41,231
Uđm i (kV)
88,846
100,277
146,067
99,084
120,025
82,486
Uđm (kV)
110
Bảng 2.3.8
Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho mạng điện :
Thay số liệu tính toán lần lượt vào các công thức (2.4),(2.3),(2.2) và (2.6) ta có bảng kết quả tính toán sau :
Đường dây
Số mạch
Smaxi
(MVA)
Ilvmaxi
(A)
Isci
(A)
Ftti
mm2
Ftci
Icpi
(A)
N1
2
24,444
64,15
128,3
58,35
AC70
265
N2
2
33,333
87,476
174,952
79,524
AC70
265
N3
2
75,555
198,28
396,56
180,25
AC185
510
43
2
33,333
87,476
174,952
79,524
AC70
265
N6
2
48,888
128,3
256,6
116,64
AC120
380
6-5
1
22,222
116,64
106,04
AC95
330
Bảng 2.3.9
Vậy từ kết quả của bảng trên tất cả các dây dẫn trên các lộ đều đảm bảo điều kiện phát nóng.
c. Xác định tổn thất điện áp trong mạng điện :
* Thay các số liệu tính toán trên lần lượt vào công thức (2.7),(2.8) và ( 2.9 ) ta có bảng kết quả tính toán tổn thất điện áp của mạng điện như sau :
Đường dây
Số mạch
Loại dây
Chiều dài
ro
xo
Ri
Xi
∆Ubti%
∆Usci%
N1
2
AC70
67,082
0,46
0,44
15,43
14,75
4,1
8,2
N2
2
AC70
53,852
0,46
0,44
12,39
11,85
4,5
9,0
N3
2
AC185
44,721
0,17
0,409
3,8
9,15
4,63
9,26
4-3
2
AC70
41,231
0,46
0,44
9,48
9,07
3,44
6,88
N6
2
AC120
60,828
0,27
0,423
8,21
12,87
5,25
10,5
6-5
1
AC95
41,231
0,33
0,429
13,61
17,69
3,67
Bảng 2.3.10
Tổn thất điện áp trên lộ N4-3 ở chế độ bình thường :
∆UN43bt%= ∆UN3bt%+ ∆U43bt%=4,63+3,44=8,07 %
Sự cố xảy ra trên lộ N3 ( đứt một mạch N3 ) nặng nề hơn sự cố xảy ra trên lộ 4-3 ( đứt một mạch trên lộ 4-3 ).Do vậy tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố trên lộ N3-4 :
∆UN32scmax%= ∆UscN3%+ ∆U43bt%=9,26+3,44=12,7%
Tổn thất điện áp trên lộ N6-5 ở chế độ bình thường :
∆UN65bt%= ∆UN6bt%+ ∆U65bt%=5,25+3,67=8,92%
Tổn thất điện áp trên lộ N65 ở chế độ sự cố ( đứt 1 mạch trên lộ N6 ) :
∆UscN65%= ∆UscN6%+ ∆U65bt%=10,5+3,67=14,17%
Vậy: => ∆Ubtmax%=8,92% và ∆Uscmax%= 14,17%
2.3.4 Phương án IV
* Sơ đồ phương án IV :
Công suất tác dụng chạy trên lộ N2 ở chế độ phụ tải cực đại :
PN2 max=Pmax1+Pmax2=22+30=52 MW
Công suất phản kháng chạy trên lộ N2 ở chế độ phụ tải cực đại :
QN2 max=Qmax1+Qmax2=10,655+14,529=25,184 MVAr
⟹SN2 = PN2 max2+QN2 max2=522+25,1842=57,777(MVA)
Công suất chạy trên lộ 1-2 :
S1_2max=Smax1=Pmax12+Qmax12= 222+10,6552= 24,444 (MVA)
Xác định điện áp định mức của mạng điện:
Thay số liệu vào công thức (2,1) ta có bảng kết quả điện áp định mức sau :
Đường dây
N2
1-2
N3
4-3
N6
6-5
P MW
52
22
68
30
44
20
L km
53,852
50,99
44,721
41,231
60,828
41,231
Uđm i kV
129,17
87,12
146,07
99,08
120,02
82,49
Uđm kV
110
Bảng 2.3.13b
Lựa chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện :
Thay số liệu tính toán lần lượt vào các công thức (2.4),(2.3),(2.2) và (2.6) ta có bảng kết quả về tiết diện dây dẫn trên các đường dây :
Đường dây
Số mạch
Smaxi
(MVA)
Ilvmaxi
(A)
Isci
(A)
Ftti
mm2
Ftci
Icpi
(A)
N2
2
57,777
151,63
303,26
137,85
AC150
445
1-2
2
24,444
64,15
128,3
58,32
AC70
265
N3
2
75,555
198,28
396,56
180,25
AC185
510
4-3
2
33,333
87,476
174,952
79,524
AC70
265
N6
2
48,888
128,3
256,6
116,64
AC120
380
6-5
1
22,222
116,64
106,04
AC95
330
Bảng 2.3.14 : Như vậy từ bảng ta thấy dòng sự cố max chạy trên các lộ đều đảm bảo điều kiện phát nóng : Iscmax<Icp . vậy tất cả các dây dẫn trên các lộ đều đảm bảo điều kiện phát nóng.
Xác định tổn thất điện áp của mạng điện :
* Thay số liệu tính toán vào công thức (2.7),(2.8) và ( 2.9 ) ta có bảng kết quả tổn thất điện áp trong mạng :
Đường dây
Số mạch
Loại dây
Chiều dài
ro
xo
Ri
Xi
∆Ubti%
∆Usci%
N2
2
AC150
53,852
0,21
0,416
5,65
11,2
4,76
9,52
2-1
2
AC70
50,99
0,46
0,44
11,73
11,22
3,12
6,24
N3
2
AC185
44,721
0,17
0,409
3,8
9,15
4,63
9,26
4-3
2
AC70
41,231
0,46
0,44
9,48
9,07
3,44
6,88
N6
2
AC120
60,828
0,27
0,423
8,21
12,87
5,25
10,5
6-5
1
AC95
41,231
0,33
0,429
13,61
17,69
3,67
Bảng 2.3.15
Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường trên mạch N2-1 :
∆UbtN2_1%=∆UbtN2%+∆Ubt21%=4,76+3,12=7,88%
ở chế độ sự cố thì tổn thất điện áp lớn nhất trên mạch N2-1 khi sự cố xảy ra đứt một mạch N2:
∆UscN2_1%=∆UscN2+∆Ubt2_1=9,52 +3,12=12,64%
Theo phương án trên ta có : ∆UN43bt%=8,02% ; ∆UN32scmax%=12,75%
∆UN65bt%=8,92% ; ∆UscN65%=14,17%
Vậy: => ∆Ubtmax%=8,92% và ∆Uscmax%= 14,17%
2.3.5 Phương án V
*Sơ đồ phương án V :
Xác định chiều dòng công suất chạy trên mạch vòng N13_4N2 :
Giả sử rằng mạch điện đồng nhất và sử dụng cùng một tiết diện dây dẫn. Chiều dòng công suất như hình vẽ.
Ta có : LN3 = 44,721 (km) , L3_4 = 41,231 (km) , LN4 = 53,852(km)
Dòng công suất chạy trên đoạn 3 :
SN3= s3(L3_4+LN4)+S4LN4LN3 + L3_4+ LN4
Dòng công suất tác dụng chạy trên đoạn N3 :
PN13=P3(L34+ LN4)+P4LN4LN3 + L34+ LN4
= 38 41,231+53,852+ 30.53,85244,721+41,231+53,852 =37,4 MW
Dòng công suất phản kháng chạy trên đoạn N3 :
QN3= Q3(L3_4+ LN4)+Q4LN4LN3 + L3_4+ LN4
=18,40341,231+53,852+ 14,529.53,85244,721+41,231+53,852 =18,113 MVAr
⟹SN3=PN3+ jQN3 = 37,4 + 18,113j (MVA)
Dòng công suất chạy trên đoạn 4N :
SN4= PN4+ jQN4
Dòng công suất tác dụng chạy trên đoạn N4:
PN4=P4(L3_4 +LN3)+P 3LN3LN3+ L3_4+ LN4
=30 41,231+44,721+ 38.44,72144,721+41,231+53,852= 30,6 MW
Dòng công suất phản kháng chạy trên đoạn 4N2:
QN4= Q4(L3_4+LN3)+Q3LN3LN3+ L3_4+ LN4
=14,52941,231+44,721+18,403.44,72144,721+41,231+53,852=14,819 MVAr
⟹ Dòng công suất chạy trên đoạn N4:
SN4= PN4+ jQN4 = 30,6 + 14,819j (MVA)
Ta thấy : SN3 < S3 , nên điểm 3 là điểm phân công suất. Do vậy điểm 4 là điểm có điện áp thấp nhất.
⇒ Dòng công suất chạy trên đoạn 3-4 :
S43 = S3 - SN3 = (38 + 18,403j) – (37,4 + 18,113j) = 0,6 + 0,29j (MVA)
Xác định điện áp định mức của mạng điện : Thay số liệu tính toán vào công thức (2.1) ta có bảng điện áp định mức cho các lộ :
Lộ
N2
2-1
N3
N4
3-4
N6
6-5
L km
53,852
50,99
44,721
53,852
41,231
60,828
41,231
P MW
52
22
38
30
0,6
44
20
Uđm i kV
129,17
87,12
110,88
103,64
30,94
120,025
82,49
Uđm kV
110
Bảng 2.3.11:
b. Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho mạng điện :
* Xét mạch vòng N34N : trong mạch vòng N34N nếu xảy ra sự cố thì có 2 trường hợp sự cố có thể xảy ra là đứt đoạn N3 hoặc đứt đoạn N4:
Trường hợp 1: sự cố xảy ra trên đoạn N3 ( đứt đoạn N3 )
=>dòng sự cố chạy trên lộ N4 :
IscN4= P3 max2+Q3 max2 + P4 max2+Q4 max23Udm. 1000
= 382+18,4032+302+14,52921103.1000=396,56 A
Trường hợp 2 : Sự cố xảy ra trên đoạn N4 ( đứt đoạn N4 ) =>dòng sự cố chạy trên lộ N3 bằng dòng sự cố chạy trên đoạn N4 (khi đứt đoạn N3 ):
Isc N4=Isc N3=396,56 A
Trường hợp sự cố xảy ra trên các lộ còn lại (đứt một mạch đối với đường dây mạch kép) thì dòng sự cố được tính theo công thức (2,6)
Thay số liệu tính toán lần lượt vào các công thức (2.4),(2.3),(2.6) và (2.2) ta có bảng kết quả lựa chọn tiết diện dây dẫn cho phương án :
Đường dây
Số mạch
Smaxi
(MVA)
Ilvmaxi
(A)
Isci
(A)
Ftti
mm2
Ftci
Icpi
(A)
N2
2
57,777
151,63
303,26
137,85
AC150
445
2-1
2
24,444
64,15
128,30
58,32
AC70
265
N3
1
41,555
218,11
396,56
198,28
AC185
510
N4
1
31,305
164,31
396,56
149,37
AC150
445
3-4
1
0,666
3,5
221,61
3,18
AC70
265
N6
2
48,888
128,3
256,60
116,64
AC120
380
6-5
1
22,222
116,64
106,04
AC95
330
Bảng 2.3.12
c. Xác định tổn thất điện áp của mạng điện :
* Tổn thất điện áp trong mạch vòng N3_4N : Ta có điểm 3 là điểm phân công suất nên nó là điểm có điện áp nhỏ nhất trong mạch vòng N3_4N do đó tổn thất điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường của mạch vòng N3_4N được tính từ nguồn N đến điểm 3 ( tính theo phía nào của nguồn cũng được )
=> ∆UbtN34N%=PN3RN3+QN3XN3Uđm2 .100
=37,4.7,603+18,113.18,2911102.100=5,09%
Xét chế độ sự cố nặng nề nhất xảy ra trong mạch vòng N3_4N : do chiều dài đường dây N4 lớn hơn chiều dài đường dây N3 ( đường dây N3 và N4 cùng tiết diện ) và tổn thất điện áp tỉ lệ với điện trở và điện kháng đường dây nên sự cố xảy ra trên lộ N3 là sự cố nặng nền nhất trong mạch vòng N3_4N. như vậy tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố là tổn thất điện áp trong chế độ sự cố đứt mạch N3 ( mạch N3 ngừng làm việc ):
+ Tổn thất điện áp trong chế độ sự cố đứt mạch N3 trên lộ N4
∆UscN3=(Pmax3+Pmax4)RN3+(Qmax3+Qmax4)XN3Uđm2.100=38+30.7,603+18,403+14,529.18,2911102.100=9,25%
+ Tổn thất điện áp trong chế độ sự cố đứt mạch N3 trên lộ 3-4 :
∆Usc34=Pmax3R34+Qmax3X34Uđm2.100=38.18,97+18,403.18,141102.100=8,72%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố của mạch vòng N3_4N :
∆UscmaxN3_4N%=∆UscN3%+∆Usc34%=9,25+8,72=17,97%
+ Tổn thất điện áp trong chế độ sự cố đứt mạch N4 trên lộ N3
∆UscN4=(Pmax3+Pmax4)RN4+(Qmax3+Qmax4)XN4Uđm2.100=38+30.11,309+18,403+14,529.22,4021102.100=12,45%
+ Tổn thất điện áp trong chế độ sự cố đứt mạch N4 trên lộ 3-4 :
∆Usc34=Pmax4R34+Qmax4X34Uđm2.100=30.18,97+14,529.18,141102.100=6,88%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố của mạch vòng N3_4N :
∆UscmaxN3_4N%=∆UscN4%+∆Usc34%=12,45+6,88=19,33%
Tính tổn thất điện áp ở các lộ còn lại : Thay số liệu tính toán vào công thức (2.7) (2.8) và ( 2.9 ) vậy ta có bảng kết tổn thất điện áp của phương án :
Đường dây
Số mạch
Loại dây
Chiều dài
ro
xo
Ri
Xi
∆Ubt%
∆Usc%
N2
2
AC150
53,852
0,21
0,416
5,65
11,2
4,76
9,52
2-1
2
AC70
50,99
0,46
0,44
11,73
11,22
3,12
6,24
N3
1
AC185
44,721
0,17
0,409
7,603
18,291
5,09
9,25
N4
1
AC150
53,852
0,21
0,416
11,309
22,402
5,60
12,45
3-4
1
AC70
41,231
0,46
0,44
18,97
18,14
0
8,72
N6
2
AC120
60,828
0,27
0,423
8,212
12,865
5,25
10,5
6-5
1
AC95
41,231
0,33
0,429
13,61
17,69
3,67
Bảng 2.3.12
Vậy : ∆Ubtmax= 8,92% và ∆Uscmax= 19,33%
Kết luận : Vậy ta có bảng tổng hợp tổn thất điện áp của các phương án :
Phương án
I
II
III
IV
V
∆Ubtmax%
6,77
8,94
8,92
8,92
8,92
∆Uscmax%
9,0
13,47
14,17
14,17
19,33
Qua bảng tổng kết tổn thất điện áp ta chọn được cả 5 phương án có chỉ tiêu về mặt kĩ thuật thỏa mãn tiêu chuẩn (2.9) và (2.10) để tiến hành so sánh về mặt kinh tế.
CHƯƠNG 3
SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN Vấ̀ MẶT KINH Tấ́
Một phương án thiết kế được gọi là tối ưu nếu nó thỏa mãn tốt về các chỉ tiêu kĩ thuật và có chi phí thấp nhất.
Để tính toán đơn giản, trong bản đồ án ta giả thiết rằng các phương án vạch ra đều cùng trạm biến áp ( cùng số lượng máy biến áp ) nghĩa là không so sánh kinh tế về các trạm biến áp và không xét đến giá tiền của máy cắt, sơ đồ trạm khi so sánh phương án kinh tế.
Vì vậy ta chỉ so sánh kinh tế các phương án với nhau bằng hàm chi phí tính toán Z của việc xây dung và vận hành lưới điện đường dây.
Hàm chi phí tính toán Z được xác định theo công thức :
Z = (avh + atc)Kđ + ∆A.c (đồng )
Trong đó : Kđ =Koi.l (3.1)
L : Chiều dài đường dây
avh : Hệ số khấu hao cho vận hành hàng năm. nếu sử dụng cột bê tông cốt thép thì avh=0,04 còn nếu là cột thép thì avh=0,07
atc: Hệ số thu hồi vốn đầu tư theo tiêu chuẩn với atc = 1Ttc = 0,125 ( Ttc = 5ữ8 năm )
K0i: Suất đầu tư cho 1 km đường dây (đồng/ km)
c: Giá tiền tổn thất điện năng ( đồng / KWh) với c = 500 đồng/KWh = 5.105 (đồng/MWh)
∆A : Tổn thất điện năng hàng năm với ∆A=∆Pmaxi.τ.c
∆Pmaxi : Tổng tổn thất công suất tác dụng lớn nhất trên đoạn thứ i
τ: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất với
τ=(0,124+5000.10-4)2.8760=3410,93 (h)
⟹ Z = (avh +atc)Kd + ∆Pmaxi.τ.c (3,2)
ở bản thiết kế này sử dụng cột thép. Vậy bảng suất đầu tư cho 1km đường dây có cột đỡ là cột thép : (Suất đầu tư cho 1km đường dây mạch kép có cột đỡ là cột thép = 1.6 lần suất đầu tư cho 1 km đường dây mạch đơn có cột đỡ là cột thép )
Đường dây trên không
AC70
AC95
AC120
AC150
AC185
AC240
Đường dây 1 mạch
380
385
392
403
416
436
Đường dây 2 mạch
608
616
627,2
644,8
665,6
697,6
Khi tính tổn thất công suất trên đường dây nhiều phụ tải ta không xét đến tổn thất đường dây phía sau khi tính tổn thất cho đường dây phía trước đó.
∆Pmaxi= Pmaxi2+Qmaxi2Uđm2.Ri (3.3)
Ta tiến hành tính chi phí cho các phương án :
3.1. Tính chi phí cho phương án 1
Tính vốn đầu tư :
* Đoạn N1 : KđN1 = k01.lN1 = 608.67,082.106 = 40,786.109 đồng
* Đoạn N2 : KđN2 = k02.lN2 = 608.53,852.106 = 32,742.109 đồng
* Đoạn N3 : KđN3 = k03.lN3 = 616.44,721.106 = 27,548.109 đồng
* Đoạn N4 : KđN4 = k04.lN4 = 608.53,852.106 = 32,742.109 đồng
* Đoạn N5 : KđN5 = k05.lN5 = 385.76,158 .106 = 29,321.109 đồng
* Đoạn N6 : KđN6 = k06.lN6 = 608.60,828 .106 = 36,983.109 đồng
⟹ Tổng vốn đầu tư cho mạng điện :
Kđ = KđN1 + KđN2 + KđN3 + KđN4 + KđN5 + KđN6 = (40,786+32,742+27,548+32,742+29,32+36,983).109
= 200,122.109 Đồng
Tính tổn thất công suất lớn nhất của mạng :
Thay số liệu tính toán vào công thức (3.3) ta có bảng kết quả tổn thất điện áp của mạng như sau :
Đường dây
N1
N2
N3
N4
N5
N6
∆Pmaxi(MW)
0,762
1,138
1,087
1,138
1,026
0,822
∆Pmax(MW)
5,973
Chi phí vận hành hàng năm
Z = ( 0,125 + 0,07). 200,122.109 + 5,973.3410,93.5.105=49,21.109 Đồng
3.2 Phương án 2 :
Tính vốn đầu tư :
Thay số liệu vào công thức (3.1) ta có bảng kết quả vốn đầu tư cho phương án :
Đường dây
N1 AC70
N2 AC70
N3 AC150
N4 AC70
3-5 AC95
N6 AC70
Kđi(109)
40,786
32,742
28,836
32,742
36,983
19,631
Kdi(109)
191,72
Tính tổn thất công suất tác dụng lớn nhất của mạng
Thay số liệu vào công thức (3,3) ta có bảng tổn thất công suất tác dụng của mạng :
Đường dây
N1
N2
N3
N4
3-5
N6
∆Pmaxi(MW)
0,762
1,138
1,612
1,138
0,687
0,822
∆Pmax(MW)
6,159
Xác định chi phí hàng năm :
Z = (0,07 + 0,125).191,72.109+6,159.3410,93.5.105=47,89.109 Đồng
3.3. Phương án 3
Tính vốn đầu tư :
Thay số liệu vào công thức (3,1) ta có bảng kết quả vốn đầu tư cho phương án như sau :
Đường dây
N1 AC70
N2 AC70
N3 AC185
4-3 AC70
N6 AC120
6-5 AC95
Kđi(109)
40,786
32,742
29,766
25,068
38,151
15,874
Kdi(109)
182,387
Tính tổn thất công suất tác dụng của mạng điện :
Thay số liệu vào công thức (3,3) ta có bảng kết quả tổn thất công suất tác dụng của mạng như sau :
Đường dây
N1
N2
N3
4-3
N6
6-5
∆Pmaxi(MW)
0,762
1,138
1,793
0,87
1,622
0,555
∆Pmax(MW)
6,74
Xác định chi phí hàng năm :
Z = (0,07 + 0,125).182,387.109+6,74.3410,93.5.105=47,06.109 Đồng
3.4 Phương án 4 :
Xác định vốn đầu tư :
Thay số liệu vào công thức (3,1) ta có bảng kết quả vốn đầu tư như sau :
Đường dây
N2
AC150
1-2
AC70
N3
AC185
4-3
AC70
N6
AC120
6-5
AC95
Kđi(109)
34,724
31,002
29,766
25,068
38,151
15,874
Kđi(109)
174,585
Xác định tổn thất công suất tác dụng của mạng :
Thay số liệu vào công thức (3,3) ta có bảng kết quả tổn thất công suất tác dung như sau :
Đường dây
N2
1-2
N3
4-3
N6
6-5
∆Pmaxi(MW)
1,559
0,579
1,793
0,87
1,622
0,555
∆Pmax(MW)
6,978
Xác định chi phí hàng năm :
Z = (0,07+ 0,125).174,585.109+6,978.3410,93.5.105=45,94.109 Đồng
3.5. Phương án 5
Tính vốn đầu tư :
Thay số liệu vào công thức (3,1) ta có bảng kết quả vốn đầu tư cho phương án như sau :
Đường dây
N2
AC150
2-1
AC70
N3
AC185
3-4
AC70
N4
AC150
N6
AC120
6-5
AC95
Kđi (109)
34,724
31,002
18,604
15,668
21,702
38,151
15,874
Kđi(109)
175,725
Tính tổn thất công suất tác dụng của mạng điện :
Thay số liệu vào công thức (3,3) ta có bảng kết quả tổn thất công suất tác dụng của mạng như sau :
Đường dây
N2
2-1
N3
3-4
N4
N6
6-5
∆Pmaxi(MW)
1,559
0,579
1,085
6,962. 10-4
0,916
1,622
0,555
∆Pmax(MW)
6,317
Xác định chi phí hàng năm :
Z = (0,07 + 0,125).175,725.109+6,317.3410,93.5.105=45,04.109 ( đồng )
Vậy ta có bảng tổng hợp so sánh 4 phương án trên :
Phương án
I
II
III
IV
V
∆Ubtmax%
6,77
8,94
8,92
8,92
8,92
∆Uscmax%
9,0
13,35
14,17
14,17
17,97
Kđ(109)
200,121
191,72
182,387
174,585
175,725
Z.109
49,21
47,89
47,06
45,94
45,04
Như vậy ta thấy phương án IV và V có chi phí nhỏ hơn nhưng phương án IV có tổn thất điện áp nhỏ và chi phí hai phương án không chênh lệch nhiều lắm (<5%) nên ta chọn phương án IV.
CHƯƠNG 4
CHọN Số Lượng mBA và sơ đồ đI dây cho toàn mạng
4.1 Lựa chọn máy biến áp
4.1.1 Lựa chọn số lượng máy biến áp
Trong các trạm hạ áp cṍp cho các phụ tải loại I thì chọn 2 máy biờ́n áp làm viợ̀c song song đờ̉ đảm bảo vờ̀ mặt kĩ thuọ̃t và kinh tờ́. Riờng trong trạm hạ áp dùng đờ̉ cṍp cho phụ tải loại 3 thì chọn mụ̣t máy biờ́n áp làm viợ̀c đờ̉ cṍp cho phụ tải.
Vờ̀ mặt kĩ thuọ̃t : luụn luụn đảm bảo cung cṍp điợ̀n liờn tục cho các phụ tải khi có mụ̣t máy biờ́n áp xảy ra sự cụ́ hoặc phải sửa chữa.
Vờ̀ mặt kinh tờ́ : giảm vụ́n đõ̀u tư. máy biờ́n áp dự trữ. khi non tải có thờ̉ cắt bớt mụ̣t máy đờ̉ máy biờ́n áp còn lại đõ̀y tải do vọ̃y nõng cao hợ̀ sụ́ cosj.
* Đờ̉ 2 máy biờ́n áp làm viợ̀c song song phải đảm bảo điờ̀u kiợ̀n sau:
+ Tỉ sụ́ biờ́n áp K của 2 máy phải như nhau.
+ Cùng tụ̉ nụ́i dõy
+ Cùng điợ̀n áp ngắn mạch
Dựa vào cụng suṍt của phụ tải và yờu cõ̀u điờ̀u chỉnh điợ̀n áp của phụ tải trong hợ̀ thụ́ng là điờ̀u chỉnh điợ̀n áp khác thường. Vọ̃y chọn máy biờ́n áp 2 cuụ̣n dõy điờ̀u chính điợ̀n áp dưới tải có cṍp điờnj áp 110/10 (kv).
4.1.2 Chọn cụng suṍt của máy biờ́n áp
Khi lựa chọn cụng suṍt của MBA cõ̀n xét đờ̀n khả năng quá tải của MBA còn lại trong chờ́ đụ̣ sau sự cụ́ khi 1 MBA gặp sự cụ́ ( đụ́i với trạm 2 MBA cṍp cho các phụ tải loại I ).
Cụng suṍt của MBA trong trạm sử dụng 2 MBA làm viợ̀c song song được xác định theo cụng thức : SBAđm ≥Smaxk(n-1)
Trong đó : + SBAđm là cụng suṍt định mức của MBA
+ Smax cụng suṍt cực đại của trạm cõ̀n cṍp cho phụ tải ( cụng suṍt cực đại của phụ tải )
+k là hợ̀ sụ́ quá tải của MBA trong chờ́ đụ̣ sau sự cụ́, Chọn k = 1,4
+n là sụ́ lượng MBA trong trạm vọ̃n hành song song với n = 2
Vọ̃y trong trạm 2 MBA thì cụng suṍt của mụ̃i MBA là : SBAđm ≥Smax1,4 (4.1)
Cụng suṍt của MBA trong trạm đặt 1 MBA cṍp cho phụ tải loại III được xác định theo cụng thức : SBAđm ≥ Smax (4.2) với Smax là cụng suṍt cực đại của trạm.
Trạm BA1 : Sử dụng 2 MBA làm viợ̀c song song.
Smax = Smax1 = Pmax1cosφpt=220,9=24,444 MVA
=> SBAđm ≥24,4441,4=17,46 MVA
=> Chọn MBA có SBAđm = 25 MVA loại TPDH-25000/110*
Tính tương tự cho các trạm biờ́n áp còn lại cho các nhánh phụ tải ta có bẳng kờ́t quả sau :
Trạm BA
Trạm BA1
Trạm BA2
Trạm BA3
Trạm BA4
Trạm BA5
Trạm BA6
SBAđm(MVA)
25
25
32
25
25
25
Loại MBA
TPDH-25000/110*
TPDH-25000/110*
TPDH-32000/110*
TPDH-25000/110*
TPDH-25000/110*
TPDH-25000/110*
Kiờ̉u máy
Cụng suṍt định mức
Sụ́ liợ̀u kĩ thuọ̃t
Sụ́ liợ̀u tính toán
Ud (KV)
UN%
DPN%
(KW)
DP0
(KW)
I0%
R (W)
X (W)
DQ0
(KVAR)
Cao
Hạ
TPDH-3200/110*
32
115
11
10,5
145
35
0,75
1,87
43,5
240
TPDH-25000/110*
25
115
11
10,5
120
29
0,8
2,54
55,9
200
Vọ̃y ta có bảng thụng sụ́ MBA :
4.2 Chọn sơ đụ̀ nụ́i dõy các trạm biờ́n áp
4.2.1 Trạm BA nguụ̀n :
Là trạm tăng áp từ UF lờn Uđm đưa lờn đường dõy truyờ̀n tải. Do phõ̀n lớn các phụ tải là phụ tải loại I( riờng phụ tải 4 là phụ tải loại III ) nờn ở trạm BA nguụ̀n sử dụng sơ đụ̀ hợ̀ thụ́ng 2 thanh góp đảm bảo đụ̣ tín cọ̃y cung cṍp điợ̀n và vọ̃n hành mụ̣t cách linh hoạt. Trong khi vọ̃n hành thì mụ̣t hợ̀ thụ́ng thanh góp được làm viợ̀c còn hợ̀ thụ́ng thanh góp còn lại ở trạng thái khụng làm viợ̀c ( hay dự trữ ).
Sơ đụ̀ :
4.2.2 Trạm BA cuụ́i (Trạm BA phõn phụ́i cho tải )
Sử dụng sơ đụ̀ 1 thanh góp. Với các đường dõy có chiờ̀u dài lớn hơn 70km thì sự cụ́ đườg dõy xảy ra thường xuyờn hơn nờn sử dụng sơ đụ̀ cõ̀u trong ( máy cắt đặt vờ̀ phía đường dõy) Với đường dõy có chiờ̀u dài nhỏ hơn 70km thì sử dụng sơ đụ̀ cõ̀u ngoài ( máy cắt đặt vờ̀ phí MBA).
4.3 Sơ đụ̀ đi dõy của toàn mạng điợ̀n
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÁC CHấ́ Đệ̃ VẬN HÀNH CỦA MẠNG VÀ CÂN BẰNG CễNG SUẤT CHO MẠNG ĐIậ́N Ở CHấ́ Đệ̃ CỰC ĐẠI
Đảm bảo an toàn cho hợ̀ thụ́ng trong khi vọ̃n hành và đảm bảo các yờu cõ̀u kĩ thuọ̃t cõ̀n phải tính toán xác định sự phõn bụ́ các dòng cụng suṍt. tụ̉n thṍt cụng suṍt. tụ̉n thṍt điợ̀n năng và tụ̉n thṍt điợ̀n áp của hợ̀ thụ́ng ở chờ́ đụ̣ xác lọ̃p trong các chờ́ đụ̣ vọ̃n hành. Từ sự tính toán trờn đưa ra phương thức điờ̀u chỉnh chṍt lượng điợ̀n năng của mạng.
5.1 Chờ́ đụ̣ xác lọ̃p của mạng điợ̀n.
Xác định tụ̉n thṍt cụng suṍt. tụ̉n thṍt điợ̀n năng và điợ̀n áp tại các nút của phụ tải trong 3 chờ́ đụ̣ vọ̃n hành : chờ́ đụ̣ phụ tải cực đại. chờ́ đụ̣ phụ tải cực tiờ̉u và chờ́ đụ̣ sau sự cụ́.
5.1.1 Chờ́ đụ̣ phụ tải cực đại.
5.1.1.1 Mạch nhánh N3-4
* Sơ đụ̀ thay thờ́ :
Xác định tụ̉n thṍt cụng suṍt và tụ̉n thṍt điợ̀n năng
Ta có : Z43 = 9,48 + 9,07j (Ω) và B43/2 = 106,38 .10-6 S
Zb4= (2,54 + 55,9j)/2 = 1,27 + 27,95j (Ω)
và Zb3=121,87+43,5j=0,935+21,75j (Ω)
ZdN3=3,8+9,15j (Ω) và BN3/2 = 126,11 .10-6(S)
Tụ̉n thṍt cụng suṍt trong cuụ̣n dõy MBA ở trạm BA4 (dùng đờ̉ cṍp cho phụ tải 4):
∆Sb4=S422.∆PnSđm2+jUn%100Sđm =302+14,52922.0,12252+j10,5100.25 =0,107+2,333j MVA
Cụng suṍt đõ̀u tụ̉ng trở MBA trờn nhánh 4-3 :
Sb4=S4+∆Sb4=30+14,529j+0,107+2,333j=30,107+16,862j MVA
Tụ̉n thṍt khụng tải trong MBA ở trạm BA4 :
∆S04=2∆P04+j∆Q04=20,029+j0,2=0,058+0,4jMVA
Cụng suṍt phản kháng do đương dõy 4-3 sinh ra :
Qcd4 = Qcc4 = B432.Uđm2=106,38.10-6.1102=1,287 MVAr
Cụng suṍt sau tụ̉ng trở của đường dõy 4-3 :S43''=Sb4+∆S04-jQcc4=30,107+16,862j+0,058+0,4j-1,287j=30,165+15,975j MVA* Tụ̉n thṍt cụng suṍt trờn tụ̉ng trở đường dõy 23 :∆Sd43=S43''2Uđm2Z43=30,1652+15,97521102.9,48 + 9,07j =0,913+0,873j MVA* Cụng suṍt đõ̀u tụ̉ng trở đường dõy 4-3 :S43'=S43''+∆Sd43=30,165+15,975j+0,913+0,873j =31,078+16,849j MVA* Cụng suṍt truyờ̀n tải trờn nhánh 4-3 :S43=S43'-jQcd4=31,078+16,849j-1,287j=31,078+15,561j MVA=> Tụ̉n thṍt cụng suṍt tác dụng trờn toàn nhánh 4-3 :∆P43=P43-P4=31,078-30=1,078 MW=> Tụ̉n thṍt điợ̀n năng trờn toàn nhánh 4-3:
∆A43=∆P43.τ=1,078.3410,93=3677 MWh
* Tụ̉n thṍt cụng suṍt trờn tụ̉ng trở của MBA trờn trạm BA3 :∆Sb3=S322.∆PnSđm2+jUn%100Sđm =382+18,40322.0,145322+j10,5100.32
= 0,126 +2,925j MVA* Cụng suṍt đõ̀u tụ̉ng trở MBA của trạm BA3 :Sb3=S3+∆Sb3=38+18,403j+0,126 +2,925j =38,126+21,328j MVA* Tụ̉n thṍt cụng suṍt khụng tải trờn MBA của trạm BA3 :∆S03=2.∆P03+j∆Q03=2.0,035+0,24j=0,07+0,48j MVA* Cụng suṍt truyờ̀n tải vào MBA của trạm BA3 phía cao áp :Sc3=Sb3+∆S03=38,126+21,328j+0,07+0,48j=38,196+21,808j MVA
Cụng suṍt phản kháng sinh ra trờn đường dõy N3 :Qcd3 = Qcc3 = BN32.Uđm2= 126,11.10-6.1102=1,526 MVAr* Cụng suṍt cuụ́i tụ̉ng trở của đường dõy N3 :
SN3''=S43+Sc3-jQcc3=31,078+15,561j+38,196+21,808j -1,526j =69,274+35,844j MVA* Tụ̉n thṍt cụng suṍt trờn tụ̉ng trở của đường dõy N3:∆SdN3=SN3''2Uđm2ZN3=69,2742+35,84421102.3,8+9,15j=1,911+4,598j MVA* Cụng suṍt đõ̀u tụ̉ng trở đường dõy N3 :SN3'=SN3''+∆SdN3=69,274+35,844j+1,911+4,598j=71,185+40,442j MVA* Cụng suṍt đõ̀u đường dõy :SN3=SN3'-jQcd3=71,185+40,442j -1,526j=71,185+38,916j MVA* Tụ̉n thṍt cụng suṍt tác dụng trờn toàn nhánh N3-4:∆PN3-4=PN3-P4-P3=71,185-30-38=3,185 MW
=> Tụ̉n thṍt điợ̀n năng trờn to
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- do an luoi ban chuan PHT.docx