Đồ án Thiết kế lưới điện khu vực gồm các hộ tiêu thụ loại 1 và loại 3

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