Trong phần này ta xác định các trạng thái vận hành điển hình của hệ thống điện, khi đó yêu cầu về thông số mạng điện là quan trọng nhất để thiết kế hệ thống hợp lý. Cụ thể là phải tính chính xác tình trạng phân bố công suất, tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây của hệ thống và trong các biến áp, từ đó lựa chọn phương án điều chỉnh điện áp tối ưu nhất.
Ta tiến hành xét hệ thống làm việc ở chế độ: phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu và sau sự cố. Vì biết điện áp đầu nguồn và công suất phụ tải nên các thông số hệ thống được tính theo phương pháp gần đúng
69 trang |
Chia sẻ: lynhelie | Lượt xem: 1193 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế lưới điện khu vực - Nguyễn Bá Tùng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
21.96
50
0.31
0.43
2.64
7.75
10.75
132
Bảng 3.6 Giá trị tổn thất điện áp trong mạng điện
Đường dây
DUbt
DUsc
NĐ--1
3.036
6.072
NĐ--2
3.622
7.244
4—3
2.03
4.06
NĐ—4
2.7
5.4
NĐ--5
4.17
8.34
NĐ--6
4.29
8.58
Từ kết quả bảng 3.6 nhận thấy rằng tổn thất điện áp cực đại trong chế độ vận hành bình thường bằng:
DUmaxbt% = DUN-6=4.29%<10%
tổn thất điện áp cực đại trong chế độ vận hành sự cố bằng :
DUmaxsc % = 8.58%<20%
III.Phương án III
Sơ đồ mạng điện của phương án III
Hình.8 Sơ đồ mạch điện phương án III
1.Tính điện áp định mức của mạng điện
Dòng công suất chạy trong đoạn đường dây NĐ-2
Dòng công suất chạy trên đường dây 2-1
2.Chọn tiết diện dây dẫn
Tiết diện dây NĐ-2
IN2 = 103 = A
FN2 = mm2
Khi sự cố đứt 1 dây ta có :
I2SC=2.IN-2 = 329.74 (A)
Vậy ta chọn dây AC- 150 có ,Icp =445 A
Tiết diện dây 2-1
IN2-1 = 103 = 60.8A
FN2-1 =54.45 mm2
Khi sự cố đứt 1 dây ta có :
I2-1SC=2.IN-1 = 121.6 (A)
Vậy ta chọn dây AC-70,Icp =275A
Các tiết diện dây dẫn được tính tương tự
Kết quả tính toán được cho trong bảng
Đ d
S
MVA
Ibt
A
Ftt
mm2
Ftc
mm2
Icp
A
Isc
A
l
km
r0
W/km
x0
W/km
B0.10-6
S/km
R
W
X
W
.10-6
S
2-1
22+j7.26
60.8
54.45
70
275
121.6
41.23
0.42
0.441
2.57
8.66
9.09
105.96
NĐ-2
56+j28.7
164.87
149.88
150
445
329.74
44.72
0.19
0.415
2.74
4.25
9.28
122.53
NĐ-3
24+j12.287
70.64
64.23
70
275
141.28
58.31
0.42
0.441
2.57
12.245
12.858
149.86
NĐ-4
30+j18.6
92.48
84.07
70
275
184.96
28.28
0.42
0.441
2.57
5.93
6.24
72.68
NĐ-5
35+j21.7
107.89
98.1
95
335
215.78
50
0.31
0.43
2.64
7.75
10.75
132
NĐ-6
36+j22.32
110.98
100.89
95
335
221.96
50
0.31
0.43
2.64
7.75
10.75
132
Bảng 3.8 Thông số của các đường dây trong mạng điện
3.Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
Tính tổn thất điện áp trên đường dây NĐ-2-1 trong chế độ làm việc bình thưòng :
Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây NĐ-2
DUNĐ-2 %=
Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây 2-1:
DU2-1 %=
như vậy tổn thất điện áp trênđoạn đường dây NĐ-2-1 bằng :
DUNĐ-2-1%=DUNĐ-2% +DU2-1% =4.17% + 2.15% =6.32%
Tính tổn thất điện áp trên đường dây trong chế độ sự cố :
Đối với đường dây NĐ-2-1 ,khi ngừng một mạch trên đoạn NĐ-2 sẽ nguy hiểm hơn so với trường hợp sự cố một mạch trên đoạn 2-1 .Khi ngừng một mạch trên đường dây NĐ-2, tổn thất điện áp trên đoạn này bằng :
DUNĐ-2SC% =2*DUNĐ-2% = 2*4.17 %= 8.34%
Trường hợp ngừng một mạch trên đoạn 2-1:
DU2-1SC% =2*DU2-1% =2*2.15% = 4.3%
Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đoạn còn lại cho trong bảng :
Bảng 3.9 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện
Đường dây
DUbt%
DUsc%
2-1
2.15
4.3
NĐ-2
4.17
8.34
NĐ-3
3.73
7.46
NĐ-4
2.43
4.86
NĐ-5
4.17
8.34
NĐ-6
4.29
8.58
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện lúc bình thường
DUmaxbt% =4.29%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện lúc sự cố:
DUmaxsc% =8.58%
IV.Phương án IV
Sơ đồ mạng điện phương án IV cho trên hình
Hình 9 Sơ đồ mạch điện phương án IV
1.Chọn tiết diện dây dẫn trong mạng điện
Bảng 3.11.thông số của các đường dây trong mạng điện
Đ d
S
MVA
Ibt
A
Ftt
mm2
Ftc
mm2
Icp
A
Isc
A
l
km
r0
W/km
x0
W/km
B0.10-6
S/km
R
W
X
W
.10-6
S
2-1
22+j7.26
60.8
54.45
70
275
121.6
41.23
0.42
0.441
2.57
8.66
9.09
105.96
NĐ-2
56+j28.7
164.87
149.88
150
445
329.74
44.72
0.19
0.415
2.74
4.25
9.28
122.53
4-3
24+j12.287
70.64
64.23
70
275
141.28
31.62
0.42
0.441
2.57
6.64
6.973
81.27
NĐ-4
54+j30.887
162.99
148
150
445
325.98
28.28
0.19
0.415
2.74
2.69
5.87
77.49
NĐ-5
35+j21.7
107.89
98.1
95
335
215.78
50
0.31
0.43
2.64
7.75
10.75
132
NĐ-6
36+j22.32
110.98
100.89
95
335
221.96
50
0.31
0.43
2.64
7.75
10.75
132
3.Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
Bảng 3.12.tổn thất điện áp trên các đường dây trong mạng điện
Đường dây
DUbt%
DUsc%
2-1
2.15
4.3
NĐ-2
4.17
8.34
NĐ-4
2.7
5.4
4-3
2.03
4.06
NĐ-5
4.17
8.34
NĐ-6
4.29
8.58
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện lúc bình thường
DUmaxbt% =4.29%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện lúc sự cố:
DUmaxsc% =8.58%
V.Phương án V
Sơ đồ mạng điện cho dưới sơ đồ
Hình 10 Sơ đồ mạch điện phương án V
Việc tính toán các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây nối từ nguồn đến từng phụ tải riêng lẻ tương tự như các phương án trên.Riêng mạng kín N-3-5-N ta tính như sau:
SA2=SA0+S3=2.54+j2.67+24+j12.287=26.5+j14.95 MVA
Sau đó dựa vào các công thức tính dòng điện và tiết diện chạy trên dây dẫn tương tự như các phương án trên ta có kết quả sau:
1.Chọn điện áp định mức cho mạng điện
Bảng 3.13.Điện áp tính toán và điện áp định mức mạng điện
Đường dây
Công suất truyền tải S,MVA
Chiều dài đường dây l,km
điện áp tính toán U,kV
Điện áp định mức ,kV
NĐ-1
22+j7.26
58.31
86.63
110
NĐ-2
34+j21.08
44.72
104.33
NĐ-3
26.5+j14.95
58.31
94.435
3-5
2.54+j2.67
30
36.14
NĐ-4
30+j18.6
28.28
96.94
NĐ-5
32.5+j19.04
50
102.661
NĐ-6
36+j22.32
50
107.59
2. Tính tiết diện dây dẫn cho mạng điện
Bảng 3.14 Thông số của các đường dây trong mạng điện
Đ d
S
MVA
Ibt
A
Ftt
mm2
Ftc
mm2
Icp
A
Isc
A
l
km
r0
W/km
x0
W/km
B0.10-6
S/km
R
W
X
W
.10-6
S
NĐ-1
22+j7.26
60.8
54.45
70
275
121.6
58.31
0.42
0.441
2.57
12.245
12.858
149.86
3-5
2.54+j2.67
35.445
32.222
70
275
70.89
30
0.42
0.441
2.57
12.6
13.23
38.55
NĐ-2
34+j21.08
104.81
95.28
95
335
209.62
44.72
0.31
0.43
2.64
6.93
9.615
118.06
NĐ-3
26.5+j14.95
79.8
72.54
70
275
159.6
58.31
0.42
0.441
2.57
24.49
25.715
74.928
NĐ-4
30+j18.6
92.48
84.07
70
275
184.96
28.28
0.42
0.441
2.57
5.93
6.24
72.68
NĐ-5
32.5++j19.04
98.6
89.637
95
335
215.78
50
0.31
0.43
2.64
15.5
21.5
66
NĐ-6
36+j22.32
110.98
100.89
95
335
221.96
50
0.31
0.43
2.64
7.75
10.75
132
3.Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
Bảng 3.15 Tổn thất điện áp trên các đường dây trong mạng điện
Đường dây
DUbt%
DUsc%
NĐ--1
3.97
6.05
NĐ--2
3.622
7.244
3--5
0.555
1.11
NĐ-3
8.548
16.192
NĐ-4
2.43
4.86
NĐ-5
7.541
18.206
NĐ-6
4.29
8.58
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện lúc bình thường
DUmaxbt% =8.548%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện lúc sự cố:
DUmaxsc% =18.206%
Để thuận tiện khi so sánh các phương án về mặt kỹ thuật ,các giá trị tổn thất điện áp cực đại của các phương án được cho dưới bảng
Bảng 3.16 Chỉ tiêu kỹ thuật của các phương án so sánh
Tổn thất điện áp
Phương án
I
II
III
IV
V
DUmaxbt%
4.29
6.067
4.29
4.29
8.548
DUmaxsc%
8.58
12.134
8.58
8.58
18.206
VI.So sánh kinh tế các phương án
Từ bảng kết quả ta chọn 4 phương án I,III,IV để tiến hành so sánh kinh tế –kỹ thuật
Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng cấp điện áp ,do đó để đơn giản không cần tính đến vốn đầu tư vào các trạm biến áp
Chỉ tiêu kinh tế được so sánh các phương án là các chi phí tính toán hàng năm ,được xác định theo công thức sau:
Z=(atc +avhđ)*Kđ +DA*c
Trong đó :
atc-hệ số hiệu quả vốn đầu tư (atc=0.125)
avhđ-hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện (avhđ=0.07)
Kđ-tổng các vốn đầu tư về đường dây
DA- tổng tổn thất điện năng hàng năm
c- giá 1 kWh điện năng tổn thất (c=500đ/kwh)
Đối với các 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
k0i : giá thành 1km đường dây một mạch (đ/km)
li :chiều dài đoạn đường dây thứ i (km).
Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công thức:
A = Pi max*
Pi max : 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:
Pi max, Qi max : 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:
= ( 0,124 +Tmax10-4)2* 8760
Tmax - thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm
Bảng : giá thành 1km đường dây một mạch (triệu/km)
Đường dây
Cột bê tông(triệu/km)
Cột thép(triệu/km)
AC -70
300
380
AC-95
308
385
AC-120
320
392
AC-150
336
403
AC-185
352
416
AC-240
402
436
Phương án I
a.Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây
- Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây NĐ-1:
- Tổn thất công suất trên các đường dây còn lại được tính tương tự, ta có bảng:
Bảng 3.17 Tổn thất công suất trên đường dây của phương án I
ĐD
Pi (MW)
Qi (MW)
Ri ()
P(MW)
NĐ-1
22
7.26
12.245
1.426
NĐ-2
34
21.08
6.93
0.917
NĐ-3
24
12.287
12.245
0.736
NĐ-4
30
18.6
5.93
0.611
NĐ-5
35
21.7
7.75
1.086
NĐ-6
36
22.32
7.75
1.149
P
5.925
b.Tính vốn đầu tư xây dung mạng điện
Giả thiết đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng loại cột thép.
- Vốn đầu tư xây dựng đường dây NĐ-1:
K1 = 1.6*koi*Li = 1.6 * 380 106 *58.31 =35452.48 *106 đ.
- Vốn đầu tư xây dựng các đường dây còn lại được tính tương tự
Bảng 3.18 Vốn đầu tư xây dựng các đường dây của phương án I
ĐD
KH dây
ko.106 (đ/km)
L (km)
Ki . 106 (đ)
NĐ-1
AC - 70
380
58.31
35452.48
NĐ-2
AC - 95
385
44.72
27547.52
NĐ-3
AC - 70
380
58.31
35452.48
NĐ-4
AC - 70
380
28.28
17194.24
NĐ-5
AC -95
385
50
30800
NĐ-6
AC -95
385
50
30800
Kd
177246.72
c.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:
= (0,124+Tmax10-4)2*8760 = ( 0,124 +500010-4)2* 8760 = 3411 h.
- Tổn thất điện năng trong mạng điện:
A = Pi max* = 5.925* 3411 = 20210.175 MWh.
- Chi phí vận hành hàng năm bằng:
Y = avhđ *Kđ + A*c = 0,07* 177246.72*106 + 20210.175*103 *500
= 22512.358*106 đ.
* Chi phí tính toán hàng năm:
Z = atc *Kđ + Y
= 0,125*177246.72*106 + 22512.358*106
= 44668.198*106 đ.
Phương án III
a.Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây
Bảng 3.19 Tổn thất công suất trên đường dây của phương án III
ĐD
Pi (MW)
Qi (MW)
Ri ()
P
NĐ-1
22
7.26
12.245
1.426
NĐ-2
34
21.08
6.93
0.917
4-3
24
12.287
6.64
0.4
NĐ-4
54
30.887
2.69
0.86
NĐ-5
35
21.7
7.75
1.086
NĐ-6
36
22.32
7.75
1.149
P
5.838
b.Tính vốn đầu tư xây dung mạng điện
Bảng 3.20 Vốn đầu tư xây dựng các đường dây của phương án III
ĐD
KH dây
ko.106 (đ/km)
L (km)
Ki . 106 (đ)
NĐ-1
AC-70
380
58.31
35452.48
NĐ-2
AC-95
385
44.72
27547.52
4-3
AC-70
380
31.623
19226.784
NĐ-4
AC-150
403
28.28
18234.944
NĐ-5
AC-95
385
50
30800
NĐ-6
AC-95
385
50
30800
Kd
162059.904
c.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:
= (0,124+Tmax 10-4)2 = ( 0,124 +5000 10-4)2 * 8760 = 3411 h.
- Tổn thất điện năng trong mạng điện:
A = Pi max * = 5.838*3411= 19913.418 MWh.
- Chi phí vận hành hàng năm bằng:
Y = avhđ*Kđ + A*c
= 0,07*162059.904 106 + 19913.418 103 *500
=21300.902106 đ.
* Chi phí tính toán hàng năm:
Z = atc* Kđ + Y = 0,125 *162059.904 106 + 21300.902 106
= 41558.39 106 đ.
Phương án IV
a.Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây
Bảng 3.21 Tổn thất công suất trên đường dây của phương án IV
ĐD
Pi (MW)
Qi (MW)
Ri ()
P
2-1
22
7.26
8.66
0.384
NĐ-2
56
28.7
4.25
1.391
4-3
24
12.287
6.64
0.399
NĐ-4
54
30.887
2.69
0.86
NĐ-5
35
21.7
7.75
1.086
NĐ-6
36
22.32
7.75
1.149
P
5.269
b.Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện
Bảng 3.22 Vốn đầu tư xây dựng các đường dây của phương án IV
ĐD
KH dây
ko.106 (đ/km)
L (km)
Ki . 106 (đ)
2-1
AC - 70
380
41.23
25067.84
NĐ-2
AC -150
403
44.72
28835.456
4-3
AC-70
380
31.623
19226.784
NĐ-4
AC-150
403
28.28
18234.944
NĐ-5
AC-95
385
50
30800
NĐ-6
AC-95
385
50
30800
Kd
152965.024
c.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:
=(0,124+Tmax10-4)2=( 0,124 +500010-4)2*8760 = 3411 h.
- Tổn thất điện năng trong mạng điện:
A = Pi max * = 5.269* 3411= 17972.559 MWh.
- Chi phí vận hành hàng năm bằng:
Y = avhđ.Kđ + A.c
= 0,07*152965.024 106 + 17972.559103*500
= 19693.831 106 đ.
* Chi phí tính toán hàng năm:
Z = atc . Kđ + Y
= 0,125 *152965.024 106 + 19693.831 106
= 38814.459 106 đ.
Từ các kết quả tính toán trên ta có bảng tổng hợp các chỉ tiêu kính tế – kỹ thuật của 3 phương án như sau:
Bảng 3.23 Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của các phương án so sánh
Các chỉ tiêu
Phương án
I
III
IV
Umaxbt%
4.29
4.29
4.29
Umaxsc%
8.58
8.58
8.58
Z.106 đ
44668.198
41558.39
38814.459
Từ bảng trên ta nhận thấy rằng phương án IV là phương án tối ưu.
Chương IV
số lượng, công suất mbA trong các trạm.
sơ đồ các trạm và hệ thống điện.
I.Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm hạ áp
Do các phụ tải đều là loại I nên trong mỗi trạm hạ áp cần phải đặt 2 máy biến áp.
Trong trường hợp xảy ra sự cố 1 máy biến áp thì máy biến áp còn lại phải cung cấp đủ công suất cho các phụ tải loại I đồng thời cho phép máy biến áp làm việc quá tải với k = 40%Sđm hay k = 1,4Sđm và cho phép quá tải trong 5 ngày đêm, mỗi ngày đêm không quá 6 giờ.
Công suất của mỗi máy biến áp được xác định theo CT :
Khi
Bảng 4.1 Bảng tổng kết chọn máy biến áp các phụ tải
Phụ tải
NĐ-1
NĐ-2
NĐ-3
NĐ-4
NĐ-5
NĐ-6
SđmB , MVA
25
32
25
32
32
32
Căn cứ theo số liệu trên kết hợp với bảng thông số ta tiến hành chọn các MBA thích hợp, kết quả ghi ở bảng dưới đây.
Bảng 4.2 Số liệu tính toán của các máy biến áp
Loại
MBA
Số
lượng
Số liệu kỹ thuật
Số liệu tính toán
Uc
kV
Uh
kV
Un%
Pn
kW
Po
kW
Io%
R
X
Qo
kVAr
TPDH-25000/110
4
115
10
10,5
120
29
0,8
2,54
55,9
200
TPDH-32000/110
8
115
10
10,5
145
35
0,75
1,87
43,5
240
1.Chọn sơ đồ trạm và hệ thống điện
Sơ đồ nối các trạm gồm có biến áp loại sơ đồ trạm: trạm nguồn, trạm trung gian và trạm cuối.
a. Trạm nguồn
Do phụ tải là các hộ tiêu thụ loại I nên để đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục ta sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh góp làm việc song song. Khi vận hành một hệ thống thanh góp vận hành còn một hệ thống thanh góp dự trữ.
b. Trạm trung gian
Sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh góp phân đoạn trung gian:
c. Trạm cuối
ở trạm cuối có các trường hợp xảy ra như sau:
Nếu đường dây dài (l ³ 70 km) và trên đường dây hay xảy ra sự cố. Khi đó các máy cắt đặt ở cuối đường dây (dùng sơ đồ cầu máy cắt) (Hình a).
Nếu đường dây ngắn (l < 70 km) và ít xảy ra sự cố thì máy cắt đặt phía máy biến áp. Mục đích để thao tác đóng cắt máy biến áp theo chế độ công suất của trạm (phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu của trạm). Khi đó sơ đồ của trạm cuối như (Hình b).
(Hình a). (Hình b).
d. Sơ đồ nối dây toàn mạng điện
Chương V
tính chính xác các chế độ vận hành
của hệ thống điện.
Trong phần này ta xác định các trạng thái vận hành điển hình của hệ thống điện, khi đó yêu cầu về thông số mạng điện là quan trọng nhất để thiết kế hệ thống hợp lý. Cụ thể là phải tính chính xác tình trạng phân bố công suất, tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây của hệ thống và trong các biến áp, từ đó lựa chọn phương án điều chỉnh điện áp tối ưu nhất.
Ta tiến hành xét hệ thống làm việc ở chế độ: phụ tải cực đại, phụ tải cực tiểu và sau sự cố. Vì biết điện áp đầu nguồn và công suất phụ tải nên các thông số hệ thống được tính theo phương pháp gần đúng
I.Chế độ phụ tải cực đại
1.Đoạn NĐ-5
Sơ đồ nguyên lý
s
UN=110%Udm=121KV trong chờ́ đụ̣ phụ tải cực đại
Lṍy điợ̀n áp các nút bằng Uđm=110kv của mạng,các thụng sụ́ của đường dõy lõ̉y theo bảng 3.11 và thụng sụ́ máy biờ́n áp theo bảng4.2
Sơ đồ thay thế
Tổn thất công suất trong máy biến áp :
Dòng công suất trước tổng trở của máy biến áp :
Công suất điện dung ở cuối đường dây :
Công suất sau tổng trở đường dây :
Tổn thất công suất trên đường dây :
Công suất trước tổng trở đường dây :
Công suất điện dung ở đầu đường dây :
Qcđ = Qcc = 1.6 MVAr
Công suất đầu đường dây :
Tụ̉n thṍt điợ̀n áp trờn nhánhN-5
Tụ̉n thṍt điợ̀n áp trờn đoạn N-a là:
Điợ̀n áp tại nút a là:
Tụ̉n thṍt điợ̀n áp trong máy biờ́n áp là:
Điợ̀n áp phía hạ áp của MBA được qui đụ̉i vờ̀ phía cao áp là:
Điợ̀n áp thực của MBA phía hạ áp là:
2. Đoạn NĐ-2-1
Sơ đồ nguyên lý
Tổn thất trong máy biến áp:
Sb1=S1+
Sơ đồ thay thế
S
Với Q’c1=Qc1= 0.5*1102*105.96*10-6= 1.282 MVAr
S21’’=22.11+j7.516 MVA
S21’= S21’’+
S’21=22.5+j7.926MVA
S21=S’21-jQc1=22.5+j6.644MVA
Sb2=S2+
Tổn thất công suất trong máy biến áp :
Dòng công suất trước tổng trở của máy biến áp :
Công suất điện dung ở cuối đường dây :
Công suất sau tổng trở đường dây :
S’’N2= S2’-jQcc’
Qcc’=Qcc=1.483MVA
SN2=56.683+j29.347MVA
SN2=SN2’’+
Tổn thất công suất trên đường dây :
SN2’=58.114+j32.472MVA
SN2=SN2’-jQcc=58.114+j30.989MVA
Đối với sơ đồ mạch N-4-3 ta tính tương tự như sơ đồ N-2-1
Đoạn N-6 tính tương tự như đoạn N-5 ta có bảng thông số sau:
Bảng 5.1 Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế
các đường dây nối với NMĐ trong chế độ phụ tải cực đại.
Lộ
NĐ-5
13,989+j13,38
1,57
0,058+j0,4
1,27+j27,95
30 + j14,7
Lộ ĐD
Zd , Ω
B/2.10-6,S
Zb , Ω
S =P+jQ, MVA
2-1
8.66+j9.09
105.96
1.27+j27.95
22+j7.26
NĐ-2
4.25+j9.28
122.53
0.935+j21.75
56+j28.7
4-3
6.64+j6.973
81.27
1.27+j27.95
24+j12.287
NĐ-4
2.69+j5.87
77.49
0.935+j21.75
54+j30.887
NĐ-5
7.75+j10.75
132
0.935+j21.75
35+j21.7
NĐ-6
7.75+j10.75
132
0.935+j21.75
36+j22.32
Bảng 5.2 Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên dường dây nối với nhà máy điện
Đường dây
,MVA
,MVA
,MVA
,MVA
Qc
MVAr
,MVA
,MVA
2-1
22.5+j6.64
22.5+j7.926
0.39+j0.41
22.11+j7.516
1.282
22.11+j8.798
0.11+j1.178
NĐ-2
58.144+j30.989
58.114+j32.472
1.431+j3.125
56.683+j29.317
1.483
34.183+j24.186
0.183+j3.106
4-3
24.517+j10.656
24.517+j11.639
0.389+j0.408
24.128+j11.231
0.983
24.128+j14.214
0.128+j1.927
NĐ-4
55.55+j31.814
55.55+j32.752
0.875+j1.91
54.675+j30.842
0.938
30.158+j21.124
0.158+j2.524
NĐ-5
36.333+j23.347
36.333+j24.947
1.143+j1.585
35.19+j23.362
1.6
35.19+j24.962
0.19+j3.262
NĐ-6
37.323+j24.105
37.323+j25.705
1.126+j1.561
36.197+j24.144
1.6
36.197+j25.744
0.197+j3.424
Tổng
234.367+j127.551
5.269+j8.999
0.966+j15.421
Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống
Từ bảng 5.2 ta có:
= 234.367+j127.551MVA.
Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, các nguồn điện phải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu. Vì vậy tổng công suất tác dụng cho hệ thống và nhà máy cần phải cung cấp bằng:
Pcc = 234.367 MW.
Khi hệ số công suất của các nguồn bằng 0,85 thì tổng công suất phản kháng của hệ thống và nhà máy điện có thể cung cấp bằng:
Qcc = Pcc . tgφ = 234.367*0.62 = 145.308 MVAr.
Như vậy: = 234.367+j145.308MVA.
Ta thấy 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.
II.Chế độ phụ tải cực tiểu
NĐ-3
17 + j 8,33
Trong chế độ này có thể cắt bớt một MBA trong các trạm HA với điều kiện:
Với n là số máy biến áp vận hành, trường hợp này m=2 do đó:
Bảng 5.3 Giá trị Spt trong chế độ phụ tải cực tiểu & Sgh của các trạm hạ áp.
PHễ TảI
SI
SPTI
SGHI
1
11+j3.63
11.583
17.38
2
17+j10.54
20
22.234
3
12+j6.144
13.481
17.38
4
15+j9.3
17.649
22.234
5
17.5+j10.85
20.591
22.234
6
18+j11.16
21.179
22.234
Nhận xét:
Phụ tải
NĐ-1
NĐ-2
NĐ-3
NĐ-4
NĐ-5
NĐ-6
Từ bảng số liệu tính toán trên ta thấy ở chế độ phụ tải cực tiểu ta có thể cắt bớt 1 máy biến áp trong các trạm biến áp để tránh tổn thất do MBA làm việc non tải.
1.Đoạn NĐ-5
Máy biến áp :
Sơ đồ thay thế
Tổn thất công suất trong máy biến áp:
Dòng công suất trước tổng trở của máy biến áp:
Công suất điện dung ở cuối đường dây:
Công suất sau tổng trở đường dây:
Tổn thất công suất trên đường dây:
Công suất trước tổng trở đường dây:
Công suất điện dung ở đầu đường dây:
Qcđ = Qcc = 1.6 MVAr
Công suất đầu đường dây :
2.Đoạn N-2-1
Sơ đồ nguyên lý
Tổn thất công suất trong máy biến áp:
Sơ đồ thay thế
Dòng công suất trước tổng trở của máy biến áp:
Công suất điện dung ở cuối đường dây:
Công suất sau tổng trở đường dây:
Tổn thất công suất trên đường dây:
Công suất trước tổng trở đường dây:
S21=S21’-jQcc=11.165+j1.84MVA
S2’=S2m++S21
S2’=28.263+j13.523MVA
SN2’’=S2’-jQc2’
Mà Qc2’=Qc2=0.5*Udm2*B=1102*122.53*10-6=1.483MVAr
SN2’’=28.263+j12.04MVA
SN2’=SN2’’+
S’N2=28.594+j12.764MVA
SN2m=S’N2-jQc2=28.594+j11.281
Đoạn N-4-3 tính tương tự như đoan N-2-1 và đoạn N-6 tính tương tự như đoạn N-5 ta có bảng số liệu sau:
Bảng 5.4 Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế
các đường dây nối với NMĐ trong chế độ phụ tải cực tiểu.
Lộ
NĐ-5
13,989+j13,38
1,57
0,058+j0,4
1,27+j27,95
30 + j14,7
Lộ ĐD
Zd , Ω
B/2.10-6,S
Zb , Ω
S =P+jQ, MVA
2-1
8.66+j9.09
105.96
2.54+j55.9
22+j7.26
NĐ-2
4.25+j9.28
122.53
1.87+j43.5
34+j21.08
4-3
6.64+j6.973
81.27
2.54+j55.9
24+j12.287
NĐ-4
2.69+j5.87
77.49
1.87+j43.5
30+j18.6
NĐ-5
7.75+j10.75
132
1.87+j43.5
35+j21.7
NĐ-6
7.75+j10.75
132
1.87+j43.5
36+j22.32
Bảng 5.5 Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên dường dây nối với nhà máy điện
Đường dây
,MVA
,MVA
,MVA
,MVA
Qc
MVAr
,MVA
,MVA
2-1
11.165+j1.847
11.165+j3.129
0.094+j0.099
11.071+j3.03
1.282
11.071+j4.312
0.071+j0.682
NĐ-2
28.594+j11.281
28.594+j12.764
0.331+j0.724
28.263+j12.04
1.483
17.098+j11.676
0.098+j1.136
4-3
12.174+j5.064
12.174+j6.047
0.099+j0.104
12.075+j5.943
0.983
12.075+j6.924
0.075+j0.782
NĐ-4
27.49+j15.565
27.49+j16.503
0.222+j0.485
27.268+j16.018
0.938
15.094+j11.892
0.094+j1.042
NĐ-5
17.868+j9.198
17.868+j10.798
0.268+j0.372
17.6+j10.426
1.6
17.6+j12.026
0.1+j1.176
NĐ-6
18.386+j9.57
18.386+j11.17
0.28+j0.394
18.102+j10.776
1.6
18.102+j12.376
0.102+j1.216
Tổng
115.677+j52.525
1.294+j2.178
0.54+j6.034
Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống
Từ bảng 5.4 ta có:
= 115.677+j52.525 MVA.
Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, các nguồn điện phải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu. Vì vậy tổng công suất tác dụng cho hệ thống và nhà máy cần phải cung cấp bằng:
Pcc = 115.677 MW.
Khi hệ số công suất của các nguồn bằng 0,85 thì tổng công suất phản kháng của hệ thống và nhà máy điện có thể cung cấp bằng:
Qcc = Pcc . tgφ = 115.677*0.62= 71.72 MVAr.
Như vậy: = 115.677+j71.72 MVA.
Ta thấy 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 tiểu
III.Chế độ sau sự cố
Xét trường hợp sự cố khi ngừng một mạch trên các dây nối từ nguồn cung cấp đến các phụ tải và không xét sự cố xếp chồng.
1.Đoạn NĐ-5
Máy biến áp :
Sơ đồ thay thế
Tổn thất công suất trong máy biến áp :
Dòng công suất trước tổng trở của máy biến áp :
Công suất điện dung ở cuối đường dây :
Công suất sau tổng trở đường dây :
Tổn thất công suất trên đường dây :
Công suất trước tổng trở đường dây :
Công suất điện dung ở đầu đường dây :
Qcđ = Qcc = 0.893 MVAr
Công suất đầu đường dây :
2.Đoạn N-2-1
Sơ đồ nguyên lý
Tổn thất trong máy biến áp:
Sb1=S1+
Sơ đồ thay thế
S
Với Q’c1=Qc1= 0.5*1102*52.98*10-6=0.776 MVAr
S21’’=22.11+j8.022 MVA
S21’= S21’’+
S’21=22.764+j8.709 MVA
S21=S’21-jQc1=22.764+j7.933 MVA
Sb2=S2+
Tổn thất công suất trong máy biến áp :
Dòng công suất trước tổng trở của máy biến áp :
Công suất điện dung ở cuối đường dây :
Công suất sau tổng trở đường dây :
S’’N2= S2’-jQcc’
Qcc’=Qcc=0.897MVA
S’’N2=56.947+j31.222 MVA
S’N2=SN2’’+
Tổn thất công suất trên đường dây :
SN2’=59.347+j36.564 MVA
SN2sc=SN2’-jQcc=59.347+j35.564 MVA
Đối với sơ đồ mạch N-4-3 ta tính tương tự như sơ đồ N-2-1
Đoạn N-6 tính tương tự như đoạn N-5 ta có bảng thông số sau:
Ta có bảng tổng kết sau:
Bảng 5.6 Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế các đường dây
nối với NMĐ trong chế độ sau sự cố.
Lộ
NĐ-5
13,989+j13,38
1,57
0,058+j0,4
1,27+j27,95
30 + j14,7
Lộ ĐD
Zd , Ω
B/2.10-6,S
Zb , Ω
S =P+jQ, MVA
2-1
17.32+j18.18
52.98
1.27+j27.95
22+j7.26
NĐ-2
8.5+j18.56
61.265
0,935+j21.75
34+j21.08
4-3
13.28+j13.946
40.635
1,270+j27.95
24+j12.287
NĐ-4
5.38+j11.74
38.49
0,935+j21.75
30+j18.6
NĐ-5
15.5+j21.5
61
0.935+j21.75
35+j21.7
NĐ-6
15.5+j21.5
61
0,935+j21.75
36+j22.32
Tổng
Bảng 5.7 Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên dường dây nối với nhà máy điện
Đường dây
,MVA
,MVA
,MVA
,MVA
Qc
MVAr
,MVA
,MVA
2-1
22.764+j7.933
22.764+j8.709
0.654+j0.687
22.11+j8.022
0.776
22.11+j8.798
0.11+j1.178
NĐ-2
59.347+j35.564
59
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 4692.doc